< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Продуктування біогазу та органічних добрив в агро виробництві.

Одним з можливих способів отримання енергії з біомаси є її анаеробне зброджування в біогазових установках. В якості вихідної сировини для зброджування можуть бути використані практично всі види органічних відходів. Перш за все це відходи сільського господарства тваринного (гній) і рослинного походження. Це можуть бути також відходи промисловості (цукрових, спиртових, молочних, пивоварних заводів), а так само станцій очищення комунальних стічних вод. Іншою можливістю ε використання природних процесів анаеробного зброджування, має місце на полігонах та звалищах твердих побутових відходів (ТПВ). Технологія метанового зброджування дозволяє отримувати крім джерела енергії у вигляді біогазу високоякісні добрива та білково-вітамінні кормові добавки і по суті є безвідходною. Тому в розвинених промислових країнах необхідність спорудження біогазових установок (БУ) визначається трьома факторами: одержанням джерела енергії, сільськогосподарських добрив та вирішенням екологічних проблем. Питома вага цих факторів розрізняється для різних країн і залежить від цін на енергоносії і добрива, а також екологічного законодавства країни і ступеня підтримки відновлюваних джерел енергії [15,80]. Біогазова установка працює за принципом анаеробного зброджування (без доступу кисню). Рідкі біовідходи, надходять по самосплавній системі гноєвидалення в приймальну ємність або перекачуються фекальними насосами по трубопроводу. У приймальній ємності (ємність гомогенізації) відбувається первинна підготовка сировини, біовідходи доводяться до певної консистенції вологості шляхом перемішування, також відбувається первинна ферментація екскрементів. Далі відбувається завантаження в реактори (біореактор, ферментатор). Біореактор - це повністю герметичний резервуар (ємність), оброблена антикислотним покриттям, і антикоррозіціонна з зовні. Також біореактори теплоізолюються, для кожної біогазової установки шар утеплення розраховується індивідуально. Це залежить від кліматичних умов регіону де буде будуватись біогазова установка. Зброджування тваринницьких стоків, відходів бійні, або барди відбувається саме в біореакторах виконаних за принципом герметичній ємності. Біореактори можуть бути виконані як з монолітного залізобетону, так і сталевих ємностей. Працює за принципом безперервного циклу тобто щодня надходить підготовлений субстрат в біореактори, і так само вивантажується з реактора перероблене (переброджена сировина) на виході біодобриво. Управління роботою всієї біогазової станції проводиться за командами від центрального програмного модуля в програмно- часовому режимі і по датчикам граничних значень. У біогазових установках застосований модульний принцип, що дає можливість установці функціонувати в комплексі, задіюючи всі реактори, а в випадку необхідності взаємно замінювати або виключати окремі реактори, що дає можливість регулювати технологічний процес, а в випадку аварійної ситуації проводити ремонт не зупиняючи повністю весь технологічний модуль. Застосовуючи модульний принцип при збільшенні потужності легко можна збільшити число біореакторів в модульний комплекс. У реакторі для ефективної роботи бактерій підтримується певна температура. В залежності від обраноготехнологічного процесу їх три: психофільний -температурний режим, підтримується робоча температура 20-25С; мезофіпьний - температурний режим, підтримується робоча температура 25-40С; термофільний - температурний режим, підтримується робоча температура понад 40С. Перемішування всередині реактора здійснюється декількома способами. Зануреними мішалками, в деяких випадках застосовуються пневматичні мішалки. Термін служби реактора більш 25-30 років. Після зброджування на виході отримують два продукти це - біогаз і мінералізовані азотні добрива. Термін служби реактора більш 25-30 років [15,71,80]. Відведення біогазу відбувається по трубопроводу, який оснащений пристроями автоматичного відведення конденсату та запобіжними пристроями, які захищають газгольдер від перевищення допустимого тиску. Пристрої працюють по датчикам граничних значень. Система автоматизована, також може працювати в мануальному (ручному) режимі. З газгольдера йде безперервна подача біогазу на когенераційну установку або систему очищення газа. Когенерація являє собою процес спільного вироблення електричної і теплової енергії в єдиному термодинамічній циклі, використовуючи один вид палива. Когенерація одночасно задовольняє вимогам по багатьом видам енергії і може використовуватися майже при будь-якому виробництві, переробці або у сфері комунальних послуг. Використання природного газу або біогазу, від когенеративного обладнання дає багато придбань - фінансова вигода, екологічність (найменший показник викиду С02), висока теплотворна здатність, поставка палива по трубах та ін. Вироблену енергію можна використовувати як для нагрівання, так і охолодження. В процесі роботи електростанції велика частина теплової енергії виводиться в атмосферу через охолоджувальні круговороти або через димові гази. Велику частину цієї енергії можна повернути і раціонально використовувати. Таким чином, можна збільшити ефективність електростанції на 30-30%, і ефективність когенерації до 80-90%. У когенеративного обладнання набагато більше переваг: - використання енергії найбільш ефективного палива; - зменшення кількості викидів; - істотне зменшення витрат на виробництво, що підвищує конкурентоспроможність підприємства; - можливість запропонувати споживачам найбільш дешеву енергію; - найменші втрати енергії в децентралізованій системі; - народження конкуренції у сфері виробництва енергії; - відносно короткий термін окупності обладнання.

Отриману в процесі когенерації енергію можна використовувати: - нагрівання води для опалення, і для отримання гарячої води для користування; - у виробництві пара; - у виробництві холоду; - в технологічних процесах, використовуючи тепло відхідних газів.

Отриману енергію можна використовувати: - для забезпечення процесу власного виробництва; - продавати ліцензованим підприємствам, що займаються розподілом або передачею електроенергії.

Когенерацію здійснюють, застосовуючи: - двигуни внутрішнього згоряння; • парові та газові турбіни; - елементи палива; - мікротурбіни.

Тригенерація - комбіноване виробництво електроенергії, теплоенергії й холоду. Холод можна отримати: - у холодильних машинах компресорного типу, для приводу використовують електромотор; - в холодильних машинах абсорбційного типу.

Тригенерація вигідна тим, що дає можливість досить ефективно використовувати теплоенергію не тільки взимку • для опалення, але і влітку - кондиціювання повітря в готелях, торгових центрах, лікарнях та ін. Тригенерацію застосовують так само в різних промислових галузях, де необхідна холодна вода (температура від 8 до 14 ° С), наприклад, на заводах переробки молока та пивоварнях. Видобуток такої води влітку - це досить трудомісткий процес. Використання тригенерації дає можливість устаткуванню з генерування теплоенергії працювати на протязі всього року, прискорюючи окупність інвестицій. Переваги тригенерації: - висока ефективність; - надійність; - низька собівартість виробленої енергії; • екологічність; - автономне енергопостачання [80].

Процес виділення вуглекислоти з біогазу відбувається в десорбері, С02 - (діоксид вуглецю) - безколірний газ із злегка кислуватим запахом, не токсичний. Є основним джерелом вуглецю для рослин. У рідкому стані зберігається в балонах під високим тиском 65-70 Атм., в твердому • являє собою так званий сухий лід. Використовується в теплицях, овочесховищах, харчовій промисловості (як консервант, або для газованої води і лимонаду), морозильних установках, вогнегасниках. Можливо використовувати вуглекислоту для культивування хлорели (білково-вітамінний концентрат) і додавати як біологічну вітамінну добавку до раціону тварин. Але як один з варіантів можна поставити дотискувальний компресор, заправляти балони і продавати як продукт тепличним господарствам, і підприємствам харчової промисловості. Перероблений субстрат після установки подається в сепаратор. Система механічного розділення, працює в програмно-часовому режимі і розділяє залишки бродіння після біореактора на тверді і рідкі біодобрива. Транспортування твердої фракції біодобрива проводиться навантажувачем, а транспортування рідкої фракції • за допомогою насоса і трубопроводу в лагуну для зберігання. Гній (ВРХ або свинячий) не є добривом. Основна частина гною постійно накопичується біля ферм у великих кількостях. Для того, щоб гній став добривом повинен пройти тривалий період часу (6-7месяцев). І чим довше він лежить, тим більше втрачається живильних речовин. Тому виникає потреба в їх ефективній переробці. Біогазова технологія дозволяє прискорено отримати за допомогою анаеробного зброджування натуральне біодобриво, що містить біологічно активні речовини і мікроелементи. Ось основні переваги біодобрив після біогазової установки в порівнянні із звичайним гноєм і мінеральними добривами: - максимальне збереження і накопичення азоту; - відсутність насіння бур'янів; відсутність патогенної мікрофлори; відсутність періоду зберігання; - стійкість до вимивання з грунту поживних елементів; • екологічний вплив на грунт. Біогазова установка є активною системою очищення, будь-які інші системи очищення споживають енергію, а не виробляють. Продукти будь-якої системи очищення потрібно ще продавати, а продукт біогазової установки потрібен самому підприємству. Оскільки процес відбувається без доступу повітря (анаеробні біореактори повністю герметичні), то запахи при переробці не поширюються. Біогазова установка дозволяє прибрати основну масу забруднюючих органічних речовин, тому після установки відходи не мають огидного специфічного запаху. Після звичайних систем очищення відходи так і залишаються відходами. Після біогазової установки - це високоякісні добрива. Для нових споруджуваних підприємств економія буде колосальною. Адже не доведеться протягувати газопровід, лінію електропередачі, встановлювати резервні дизельні генератори і будувати резервуари для відходів. За рахунок прискореного зброджування обсяг лагун можна зменшити вдвічі. Економія капітальних витрат складе 30-40% від вартості біогазової установки. Для переробки великої кількості відходів рослинного та тваринного походження, що утворюється в господарствах та особистих подвір'ях населення необхідно використовувати біогазові установки, процес переробки в яких відбувається від 7 до 20 днів. В процесі переробки в біогаз переходить до 40 -50% органічних речовин (по масі). Перебродивша маса перетворюється в екологічно чисте добриво, позбавлене патогенної мікрофлори, яєць гельмінтів, насіння бур'янів, нітритів і нітратів, специфічних фекальних запахів. Ці добрива містять мінералізований азот у вигляді солей амонію, мінеральні фосфор, калій та інші необхідні для рослини біогенні мікро і макроелементи, біологічно активні речовини, вітаміни, амінокислоти, гуміноподобні з'єднання, що структурують грунт. Середній вихід біогазу з 1 м.куб ємності біореактора становить 2,0 куб.м. Один куб.метр біогазу еквівалентний по теплотворної здатності 0,6 куб.м, природного газу, 0,7 літрам мазуту, 0,4 літрам гасу, 3,5 кг дров і становить 5,5 • 6,5 тис.ккал / куб.м. Біогазові установки - це одночасне вирішення не тільки проблем агрохімії та енергетики, але і поліпшення загальної екологічної обстановки та соціальних умов жителів села. Сировинний потенціал для біотехнологій включає в себе рослинний потенціал, сільськогосподарські та побутові відходи. Даний розрахунок обмежується визначенням сировинного потенціалу по навозу великої рогатої худоби, свиней та посліду птахів, як має переважну частку в загальному сировинному потенціалі і зручніше до переробки на місці. У добу від кожної голови ВРХ утворюється 4 кг сухих відходів або 40 кг відходів при вологості 90%. Від кожної голови свині - 1 кг сухої речовини або 10 кг відходів при вологості 90%. Від кожних 100 голів птахів утворюється 14 кг сухої речовини або 25 кг при вологості 56 -60%. У розрахунках потужності й кількості БУ покладено принцип мінімальних початкових витрат на їх спорудження з використанням допоміжного обладнання (приймач вихідної сировини, подрібнювач, насос-дозатор, відстійник, газгольдер, компресор) для декількох реакторів, що дозволить нарощувати потужність БУ поступовим

введенням в експлуатацію нових реакторів і обмежуватися максимальною ємністю реактора 50 куб.м.

Таблиця 27.28.

Співвідношення потужностей біогазових установок між об'ємами реакторів і наявністю худоби в господарствах

Об'єм реактора, куб.м

Кількість тварин і птиці

ВРХ, голів

Свині, голів

Кури, 100 голів

5

10

40

16

10

25

100

34

25

60

250

90

50

125

500

170

100

250

1000

340

200

550

2200

І700

Таблиця 27.29.

Ціна біогазових установок різних об'ємів

Найменування

Од.

вимір.

Об'єм установки, куб.м.

5

10

25

50

100

200

Ціна

установки

грн.

50400

100000

220000

410000

800000

1400000

При визначенні економічної ефективності застосування вирішуються три завдання:

  • 1. Економічна ефективність заміни традиційного палива отриманим біогазом.
  • 2. Економічна ефективність заміни мінеральних добрив органічно чистими.
  • 3. Зниження загального викиду в атмосферу шкідливих сполук оксидів сірки, вуглецю, азоту, ванадію і неспаленого палива.

Вихід біогазу за добу з 1 куб.м ємності реактора складає 2,0 куб.м. Кількість товарного біогазу - 65 -75% від повного його виходу, так як решта витрачається на підігрів біомаси. Приймається кількість товарного біогазу 70% від повного виходу. Теплотворна здатність 1 куб.м біогазу рівноцінна 0,7 л мазуту чи дизельного палива. Вихід сухої маси добрив становить 0,08 від завантаження гною при початковій вологості 90%. Питома вага вологого гною дорівнює 0,8 т / куб.м. Щодобове оновлення початкової маси 10%. Приймаємо вартість одержуваного добрива по сухій масі рівну вартісті на споживчому ринку торфокомпостній суміші - 0,7 грн за 1 кг або 700 грн за тонну. Позитивна частина проекту складає для кожного обсягу установки п.8. (див.табл. 27. 29.). Чистий ефект можна отримати при обліку річних витрат, амортизаційних відрахувань та експлуатаційних витрат. Ці показники характеризують досконалість конструкторських розробок і режим роботи установок, вони можуть бути неоднаковими навіть всередині об'ємного ряду. Тому їх складову приймаємо в середньому 20% від капітальних витрат.

Таблиця 27. 30.

Показники еффективности біогазової установки

п/п

Найменування показників

Об'єм установки, куб.м

5

10

25

50

100

200

1

Об'єм одержуваного тов.б / газу, куб.м добу

7,0

14,0

35,0

70

140

280,0

2

Те ж, тис.куб.м на рік

2,555

5,110

12,775

25,550

51,10

102,2

3

Кількість заміненого Дп, тис. л

1,79

3,58

8,94

17,9

35,77

71,5

4

Те ж в тис.грн

17,18

34,37

83,14

171,84

343,4

686,4

5

Обсяг сухої маси добрив на добу, т

0,036

0,072

0,18

0,36

0,72

1,44

6

Те ж загальна кількість на рік, т

13,14

27,28

65,7

131,4

272,8

525,6

7

Те ж в тис.грн

9,38

18,39

45,99

91,98

183,96

367,92

8

Загальна сума доходів, тис.грн.

27,18

52,76

129,13

273,82

527,36

1054,32

Таблиця 27.31.

Економічна ефективність біогазової установки

Найменування показників

Об'єм установки, куб.м

5

10

25

50

100

200

Річна економічна ефективність, тис. грн.

17,1

32,76

85,13

181,82

367,36

774,32

Термін окупності витрат, років (при розрахунковому терміні експлуатації 10 років)

2,95

3,05

2,58

2,25

2,1

1,81

Економічний розрахунок зроблений за укрупненими показниками: при мінімальній продуктивності установки, за вартістю виготовлення одиничного дослідного зразка, без урахування досконалості технології виробництва. Насправді економічна ефективність буде вища за такими чинниками: - шлам після зброджування можна використовувати не тільки як добрива, але і для одержання білково-вітамінного концентрату (ББК) в якості добавки у корми. При використанні шламу для отримання ББК економія кормів становить 25%. Ефект від використання шламу в кормовиробництві в 2 рази вище, ніж в якості добрива. - При заміні технології штабельного зберігання і компостування гною анаеробним зброджуванням втрати азоту в шламі знижуються на 20%. Ефективність цього явища в розрахунку не врахована.

- Не врахована в розрахунках ефективність впливу на грунт бактеріальної стерилізації і втрати схожості бур'янів, що входять у вихідну масу. - При метановому зброджуванні усувається запах гною та іншої вихідної сировини. Оцінку даного ефекту в грошовому вираженні зробити важко, однак це необхідно враховувати. - При заміні палива біогазом усуваються шкідливі викиди в атмосферу і поліпшується загальна екологічна обстановка. Поки немає точної економічної оцінки цього фактора, але кількісну оцінку можна розрахувати. Заміна рідкого (твердого) палива біогазом (свинокомплекс на 3000 голів) дозволить запобігти шкідливим викидам в атмосферу: незгорілого палива - 60 л / рік; оксидів сірки - 524,04 кг / рік; оксидів вуглецю - 1236,72 кг / рік; та діоксидів азоту - 243,84 кг / рік. Це поліпшить екологічну обстановку тваринницьких господарств і птахофабрик. Навіть укрупнений розрахунок по одному виду сировини (навозу) і за двома складовими ефекту показує, що застосування біогазових установок доцільно, економічно і екологічно ефективно [15,80].

Біогазова установка на відходах свинокомплексу.

Біогазові установки на гної тварин є найпростішими і набули широкого поширення у всьому світі. Устаткування модульне, і якщо підприємство планує збільшення поголів'я в майбутньому, то можна нарощувати і потужність установки. При використанні біогазової установки підприємства можуть скоротити обсяги використання або будівництва лагун в 2 рази. Сполуки органіки в гної колоїдні, вони перешкоджають випаровуванню вологи з субстрату. У біогазової установці кількість органіки зменшується, а переброджена маса сепарується. У рідкій фракції органіки практично нема, і вода з не легко іспаряється. Одна свиноматка зі шлейфом в 20-24 поросят (вагою до ЗО кг) дає в добу приблизно 14,5 кг гною. Свиня на відгодівлі вагою від 30 до 110 кг дає в середньому 4,5 кг. Для розрахунків добового виходу гною маточника використовується постійне маточне поголівя. Економічно доцільно встановлювати біогазову установку на свинокомплексах з річним виходом свиней не менше 10 тисяч свиней (500 свиноматок). З тонни свинячого гною (суху речовину) можна отримати 65 м3 біогазу. На тваринницьких комплексах найвигідніше перетворювати біогаз в електроенергію і тепло. Навіть якщо потреби комплексу невеликі, то у підприємства є додаткові технологічні лінії, які споживають електроенергію. Але так само можна використовувати газ і безпосередньо для спалювання, або доочищувати і заправляти біометаном масний автотранспорт.

Таблиця 27.32

Ефективність установки на переробку 20 тонн / добу

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Вихід добрив

тонн / добу

18

2

Вихід біогазу

м3/добу

820

3

Вихід вуглекислоти

м3/добу

120

4

Вихід метану

м3/добу

530

5

Вихід ел.енергії

кВт / год

32

6

Вихід теплової енергії

кВт / год

40

7

Витрата біогазу на опалення реакторів

м3/добу

170

8

Споживання

електроенергії

кВт/год

14

9

Обслуговуючий

персонал

Оператор чол. / зміну

1

10

Об'єм біореакторів

м3

240

Таблиця 27.33.

Технічні характеристики біогазової установки на пташиному посліді [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробне сировини

т/добу

20

40

60

80

100

200

400

2

Вихід біогазу

м3/добу*

2700

5200

7800

10400

13000

27000

52000

3

Потрібна

електрична

потужність

кВт

16

28

39

48

60

100

200

4

Потрібна теплова

потужність

(Т=20С°)

кВт

80

160

240

320

400

750

1200

5

Обслуговуючий

персонал

людин

1

1

1

1

2

2

2

6

Занімаема площа

га

0,20

0,25

0,35

0,45

0,50

0,65

0,80

7

Вихід твердих біодобрив

т/добу

15

30

45

60

75

150

300

8

Вихід рідких біодобрив

м3/добу

3

6

9

12

15

30

60

* - вихід біогазу з свіжого пташиного посліду

Таблиця 27.34.

Технічні характеристики біогазової установки на гнойових стоках (вологість 92-94%) [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

30

60

90

120

150

300

450

2

Вихід біогазу

м3/добу*

1200

2400

3600

4800

6000

1200

18000

3

Потрібна

електрична

потужність

кВт

10

15

20

25

30

50

70

4

Потрібна

теплова

потужність

(Т=20С°)

кВт

35

70

105

140

175

350

500

5

Обслуговуючий

персонал

людин

1

1

1

1

1

1

1

6

Занімаема

площа

га

0,20

0,25

0,30

0,45

0,50

0,65

0,75

7

Вихід твердих біодобрив

т/добу

3

6

9

12

15

30

45

8

Вихід рідких біодобрив

м3/добу

25

50

75

100

125

250

375

* - вихід біогазу з свіжого гною

Таблиця 27.35.

Технічні характеристики біогазової установки на гною [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

20

40

60

80

100

200

300

2

Вихід біогазу

м3/добу*

1200

2400

3600

4800

6000

12000

18000

3

Потрібна електрична потужність

кВт

10

15

20

25

30

50

70

4

Потрібна теплова потужність (Т=20С°)

кВт

35

70

105

140

175

350

500

5

Обслуговуючий персонал

людин

1

1

1

1

1

1

1

6

Занімаема площа

га

0,20

0,25

0,30

0,45

0,50

0,65

0,75

7

Вихід твердих біодобрив

т/добу

10

20

30

40

51

102

153

8

Вихід рідких біодобрив

м3/добу

8

16

24

32

43

86

129

* - вихід біогазу з свіжого гною

Таблиця 27.36.

Технічні характеристики біогазової установки на силосі [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

10

20

40

60

80

100

120

2

Вихід біогазу

м3/добу*

2000

4000

8000

12000

16000

20000

24000

3

Потрібна електрична потужність

кВт

12

20

40

55

70

85

100

4

Потрібна теплова потужність (Т=20С°)

кВт

40

80

120

160

220

300

350

5

Обслуговуючий персонал

людин

1

1

1

1

1

1

1

6

Занімаема площа

га

0,20

0,25

0,30

0,45

0,50

0,65

0,75

7

Вихід твердих біодобрив

т/добу

5

9

19

28

38

47

57

8

Вихід рідких біодобрив

м3/добу

2

6

11

18

22

29

35

Таблиця 27. 37.

Технічні характеристики біогазової установки на органічних відходах [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

40

60

80

160

240

320

2

Вихід біогазу

м3/добу*

8000

12000

16000

32000

48000

64000

3

Потрібна електрична потужність

кВт

50

75

100

150

200

250

4

Потрібна теплова потужність (Т=20С°)

кВт

150

200

250

500

600

900

5

Обслуговуючий персонал

людин

1

1

1

1

1

1

6

Занімаема площа

га

0,35

0,45

0,55

0,75

0,9

1,2

7

Вихід твердих біодобрив

т/добу

24

36

48

96

144

192

8

Вихід рідких біодобрив

м3/добу

6

9

12

24

36

48

* – вихід біогазу з органічних відходів

Таблиця 27.38.

Технічні характеристики біогазової установки на спиртовій барді [80]

Характеристики

Розмірність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

100

200

400

600

800

1000

1200

2

Вихід біогазу

м3/добу*

7000

14000

28000

42000

56000

70000

84000

3

Потрібна електрична потужність

кВт

24

35

70

90

100

120

150

4

Потрібна теплова потужність (Т=20С°)

кВт

46

50

100

150

200

250

300

5

Обслуговуючий персонал

людин

1

1

1

1

1

1

1

6

Занімаема площа

га

0,40

0,80

1,20

1,50

1,80

2,20

4,20

* - вихід біогазу з свіжої спиртової барди

Таблиця 27.39.

Технічні характеристики біогазової установки на пивній дробині [80]

Характеристики

Розмір

ність

Значення

1

Виробничність по переробке сировини

т/добу

100

200

300

400

500

2

Вихід біогазу

м3/добу*

12000

24000

36000

48000

60000

3

Потрібна

електрична

потужність

кВт

35

70

90

100

120

4

Потрібна

теплова

потужність

(Т=20С°)

кВт

50

100

150

200

250

5

Обслуговуючий

персонал

людин

1

1

2

2

2

6

Занімаема

площа

га

0,40

0,80

1,20

1,50

1,80

*- вихід біогазу з свіжої пивній дробині (вологість 80%)

Біодобриво - це перероблені в біогазових установках органічні відходи, перетворені на біомасу, яка містить значну кількість поживних речовин і може бути використана в якості біодобрива. Утворені при зброджуванні матеріали покращують фізичні властивості грунту, а мінеральні речовини служать джерелом енергії і харчуванням для діяльності грунтових мікроорганізмів, що сприяє підвищенню засвоєння поживних речовин рослинами. Дане біодобриво містить ряд органічних речовин, які вносять вклад у збільшення проникності і гігроскопічності грунту, в той же час запобігаючи ерозії і поліпшуючи загальні грунтові умови. Органічні речовини також є базою для розвитку мікроорганізмів, які переводять поживні речовини в форму, яка легко може бути засвоєна рослинами. Біодобрива прискорюють процес проростання насіння, підвищують відсоток їх схожості, сприяють швидшій приживлюваності рослин, знімаючи стресову ситуацію при пересадці. Такі органічні добрива ефективні при розкислювання грунту [15,71]. Біодобриво також є гарним мікробіологічними добривом. Його внесення допомагає грунту відновитися після багаторічного використання. Основна перевага біодобрив полягає в збереженні в легко засвоюваній формі практично всього азоту та інших поживних речовин, що містяться у вихідній сировині. Значною перевагою біодобрив перед гноєм, що перепрів в природних умовах, є те, що при зброджуванні гною у біогазових установках гине значна частина патогенних мікроорганізмів та насіння бур'янів, що містяться в гної. Все обладнання контролюється автоматичною системою, витрати людської праці мінімальні. Після 2-тижневого навчання на установці може працювати навіть людина без особливих навичок, так як всі системи і ділянки біогазової станції оснащені обладнанням, виконуючим операції по командах системи автоматики. В основної технології використовується процес метанового зброджування- процес біологічного розкладу органічних речовин в анаеробних умовах. При цьому, під дією особою групи анаеробних бактерій, проходять процеси супроводжуючиїся мінералізацієй азотовмісних, фосфор містких та калійвмістких органічних сполук з отриманням мінеральних форм азоту, фосфору та калію, найбільш доступні для рослин, з повним знищенням патогенної мікрофлори, яєць гельмінтів, сорняків, специфічних фекальних запахів, нітратів. Нові підходи до реалізації процесу і ряд використовуємих апаратів дозволяють інтенсифікувати процес і збільшити ефективність технології переробки органічних відходів. Завдяки використанню спеціальних біологічних добавок експлуатація установки можлива при сировині, яка на 30% забруднена продуктами, протидіючими продукуванню біогазу. В процесі роботи використовуваєма вода очищується і направляється в оборот.

Таблиця 27.40

Органічні добрива

Сировина

Азот, загальний

Азот, амоній

Фосфор, %

Калій, %

Вологість, %

рн

Пташиний послід

0,2-0,8

0,1-0,5

0,8-1,7

0,4-0,8

80-90

8

Свинячий гной

0,2-1,2

0,1-0,4

80-90

6,3-8,1

Гной ВРХ

0,4

0,25

0,2

0.4S

80-90

Фосфор представлен фосфатидами і нуклеопротеїдами, які усвоються рослинами краще ніж солі мінеральних добрив. Калій знаходиться в рідкій фазі і повністью доступен рослинам.

Сировинний потенціал для біотехнологій включає в себе рослинний потенціал, сільськогосподарські та побутові відходи. Біогазові установки на гної тварин є найпростішими і набули широкого поширення у всьому світі. Біогазові установки - це одночасне вирішення не тільки проблем агрохімії та енергетики, але і поліпшення загальної екологічної обстановки та соціальних умов жителів села. Для переробки великої кількості відходів рослинного та тваринного походження, що утворюється в господарствах та особистих подвір'ях населення необхідно використовувати біогазові установки, процес переробки в яких відбувається від 7 до 20 днів. В процесі переробки в біогаз переходить до 40 - 50% органічних речовин (по масі). Біогазова технологія дозволяє прискорено отримати за допомогою анаеробного зброджування натуральне біодобриво, що містить біологічно активні речовини і мікроелементи. Основні переваги біодобрив після біогазової установки в порівнянні із звичайним гноєм і мінеральними добривами:

  • - максимальне збереження і накопичення азоту;
  • - відсутність насіння бур'янів; відсутність патогенної мікрофлори;
  • - відсутність періоду зберігання;
  • - стійкість до вимивання з грунту поживних елементів;
  • - екологічний вплив на грунт.
 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >