Биогаз на ферме

Биогаз на ферме.
В октябре 1997 года на ферме И.Градяцкаса Пренайского района была построена первая в республике сельская биогазовая станция. Анаэробной переработке на ней стал подвергаться жидкий навоз с племенной свинофермы, рассчитанной на содержание до 30 свиноматок и 120-130 голов племенного молодняка разных возрастных групп.

Кормят животных там сухим комбикормом. В качестве подстилки свиньям насыпают опилки из расчета 100 кг/сут. на всё поголовье. Навоз из станков вручную сталкивают в канал скребкового транспортёра ТСН-160, который перемещает его в заглубленную ёмкость вместимостью 12м3. Из ёмкости навоз поступает в биореактор.

Биореактор изготовлен из железнодорожной цистерны. Дно у него двойное - это «тепловая рубашка» для циркуляции горячей воды, обогревающей содержимое цистерны.

Соответственно фазам протекания биохимических процессов анаэробной обработки - гидролизной (ионный обмен между различными веществами и водой), ацидофильной (заквашивание особыми бактериями) и метаногенной (метан образуется при гниении органических веществ без доступа воздуха) - полость биореактора разделена шлюзовыми перегородками на три секции. По продольной оси смонтирован вал механической мешалки с лопастями из стальных уголков, расположенными по винтовой линии.

Ёмкость цистерны 60м3, полезная вместимость - 50м3. Температура анаэробной обработки 35-37 °С. Терморегулирование, то есть подача теплоносителя (воды), автоматизировано. Проектная доза суточной загрузки навоза - 2,5м3, проектный выход биогаза 50-60м3/сут. Частота вращения мешалки 4 об/мин, привод от мотор-редуктора мощностью 3 кВт. Режим перемешивания циклический: работа - 1 мин, перерыв - 4 мин. Биореактор установлен под крышей и утеплён обивкой с древесными опилками.

Рис. 1 Биореактор экспериментальной газовой станции (утеплитель из древесных опилок условно не показан):

 1 - бетонная полстанка (2 шт.); 2 - теплоизоляционная «подушка» (2 шт.); 3 - обогреватель с термофикационной водой («тепловая рубашка» базовой железнодорожной нефть цистерны); 4 - патрубок приёма сырья; 5 - корпус биореактора (цистерна); 6 - сырьё (жидкий навоз); 7 - вал мешалки с лопастями; 8 - шлюзовая перегородка (4 шт.); 9 - биогаз; 10 - газопроводный патрубок; 11 - переработанная биомасса; 12 - сифонный затвор; 13 - патрубок трубопровода переработанной биомассы; 14 - цепная передача; 15 - мотор-редуктор (220 В, 3 кВт)

Навоз из хранилища насосом НЖН-200 подаётся в биореактор. Одновременно удаляется его переработанное содержимое. Переливаясь через шлюзовые перегородки и газоотделяющий сифон, оно уходит по трубопроводу в накопитель органических удобрений - ёмкость, расположенную в навозном секторе свинофермы.

Вырабатываемый в биореакторе газ направляется в котельную. А термофикационная вода (теплоноситель) идет на обогрев биореактора и производственных помещений.

Рис. 2 Размещение оборудования биогазовой станции на крестьянской свиноферме (транспортёр подачи навоза ТСН-160 условно не показан):
1 - насос НЖН-200; 2 - накопитель отработанной биомассы (органических удобрений); 3 - дымоход; 4 - газовый котел (другие потребители биогаза условно не показаны); 5 - пульт управления; 6 - регулятор давления; 7 - счётчик биогаза; 8 - биореактор.

Экспериментальную биогазовую станцию испытывали с октября 1997 по апрель 1996 года. За семь месяцев было переработано около 400м3 жидкого навоза, из которого получено 3800м3 биогаза. Средняя выработка «голубого топлива» 19м3 в сутки - это 38 процентов проектной производительности биореактора. Небольшой выход биогаза обусловлен малочисленностью поголовья животных на ферме. Точнее, недостаточным количеством получаемого от свиней навоза и дефицитом в нем сухих органических веществ.

Исследованиями, параллельно выполненными в лабораторных условиях и в фермерском хозяйстве, установлено, что при кормлении свиней сухими концентратами на каждый съеденный килограмм приходится 0,3м3 биогаза. Поэтому для обеспечения проектной производительности биореактора поголовье свинофермы следовало бы увеличить в 2-3 раза.

Вдохновлённый экспериментами И.Градяцкас планирует расширить свою ферму, доведя число содержащихся там животных до 400 голов. Значит, есть предпосылки получения более высоких показателей и по выходу биогаза.

  Моделист-конструктор 2001 №1
 А.АНЦЮНАС, Р.ЯНУШАУСКАС, Литва.