Материалы хозяйства – в биогаз

Сари Луостаринен

Институт сельского хозяйства Финляндии МTT

Материалы хозяйства – в биогаз

Ценный биогаз

Технологии производства биогаза применяют в бескислородных (анаэробных) условиях. Живые микробы используют органические вещества как питание и разлагают их на биогаз, то есть на смесь метана и двуокиси углерода. Поскольку метан биогаза (50–70% биогаза) соответствует природному газу, процесс производит ценную возобновляемую энергию, которую можно использовать как тепло, электричество и/или транспортное топливо. Получаемый конечный продукт - богатый питательными веществами остаток переработки можно использовать в сельском хозяйстве в качестве питания для растений. В сравнении с обычным навозом такое удобрение лучше сразу по нескольким параметрам: в остатке выше содержание растворимого азота, он обладает лучшими свойствами при внесении благодаря равномерному распределению. Наконец, такое сырье гигиенично, так как в процессе уничтожаются патогены и соединения, вызывающие запахи.

 

Тепло и удобрение

У института сельского хозяйства и продовольствия Финляндии (MTT) есть своя биогазовая установка в хозяйстве, на объекте в Маанинка. Установка заработала летом 2009 года и перерабатывает в качестве основного материала жидкий навоз фермы (3500 м3/год) и растительную биомассу (силос и свежую траву 300 т/год). Навоз собирается в предлагуне объемом 100 м3, из которой автоматикой перекачивается насосом в реактор 300 м3 (37°C). Растительную биомассу при желании можно подавать через отдельное подающее устройство прямо в реактор. Одновременно с подачей новой биомассы разложившаяся масса из реактора течет самотеком в емкость с попутным газом вместимостью 300 м3 для дальнейшего разложения. В среднем процесс переработки материала длится 54–60 суток. Окончательный остаток переработки перекачивается насосом в емкости для хранения, откуда потом будет взят для вывоза на поля в качестве удобрения.

Формирующийся биогаз собирается в находящихся над реактором и емкостью с попутным газом резервуарах, откуда его направляют в технические помещения для производства тепла (котел 80 кВт) или производства и тепла, и электричества (CHP электрическая мощность 20 кВт и тепловая мощность 43 кВт). В технических помещениях имеется также центр управления процессом и газовое измерительное оборудование. Биогазовую установку спроектировала и построила финская фирма.

В биогазовом комплексе изучалась переработка только жидкого навоза КРС и навоза вместе с различными растительными материалами. По сравнению с чистым навозом, добавление травяного силоса, побочных продуктов выращивания лука (влажная шелуха, корни, стебли), а также убранный в свежем виде двукисточник тростниковый значительно увеличивают производство биогаза и метана (см. табл.).

 

Таблица. Производство биогаза и метана (CH4) в хозяйстве МТТ в Маанинка из различного сырья.

 

Подача(м3/сут + кг/сут)

СВ подачи

(%)

HRT

(сут)

OLR (кгVS/м3сут)

CH4

3/тFM)

CH4

3/тVS)

Энергия брутто

(MВтч/г)

Энергия нетто*

(MВтч/г)

Навоз**

10

10

30 +30

2,8

12

150

440

210

Навоз + силос**

10+800

8,6

27+27

2,7

17

240

690

430

Навоз + отходы лука

10+800

8,5

27+27

2,4

15

230

620

360

Навоз + двукисточник

10+700

11

27+27

3,5

18

160

685

420

 

 

СВ=сухое вещество; HRT=задержка; OLR=органическая нагрузка; CH4=метан; FM=свежая масса; VS=органическое вещество

*уменьшено собственное потребление энергии установкой;

**СВ навоза в опыте с навозом 10%, в опыте с силосом7%

 

Созидательная энергия

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что биогазовая установка способна производить энергию, помимо обеспечения собственной работы, еще и для десятков коттеджей, отапливаемых электроэнергией, средний расход которой в Финляндии составляет 15–20 MВтч/год. Даже небольшое добавление растительной биомассы значительно увеличивает производство энергии. Для биогазовой установки подходят многие виды растительной биомассы. Существенно то, что растения надо убирать как можно более зелеными (не солому) и консервировать так, чтобы они не разложились еще до подачи в биогазовую установку. Для производства биогаза хорошо подходят силосованные травы.

Установлено, что в отходах переработки в биогазовой установке в среднем на 25% больше растворимого (аммонийного) азота, что увеличивает его ценность как удобрения по сравнению с навозом. Также в полевых опытах исследовалось выращивание фуражного ячменя и кормовых трав с использованием остатков биогазового производства, результаты сравнивались с применением навоза и минеральных удобрений. По предварительным данным, остатки дают на ячмене больший и более качественный урожай, чем навоз, а выдавленная из остатков шнековым сепаратором жидкость на травах была даже лучше минеральных удобрений.

 

Поделиться статьей:

Другие статьи из журнала:

Новые копыта не купишь или Как правильно ухаживать за копытами коров

Новые копыта не купишь или Как правильно ухаживать за копытами коров

Тимур Хабибуллин

ветеринарный врач, отдел маркетинга, компания ДеЛаваль

Вспомните, когда Вы покупали новую пару обуви и, не разносив ее, шли на какое-либо мероприятие, через какое-то время вам приходилось искать пластырь, либо вы старались как можно меньше двигаться. Из-за боли и натертых мозолей любое Ваше передвижение сопровождалось хромотой.

Из каких травосмесей лучшие корма

Из каких травосмесей лучшие корма

С.А.Голохвастова

2 августа 2011 года Агрофирма «Нестор» провела выездной семинар-объезд на тему: «Создание прочной кормовой базы на травосмесях датской фирмы ДЛФ «Трифолиум», технологии кормопроизводства в хозяйствах Ленинградской области».

Принципы экологически чистого земледелия

Харри Хухта

Институт сельского хозяйства Финляндии МТТ

Основным принципом сохранения биоразнообразия и его использования в сельском хозяйстве является экологически чистое производство или, как его еще называют, органическое земледелие.