Розрахунки параметрів біоконверсії гнойової біомаси в біогаз

де

Qг доб. ==26,06 т

Розрахунок впливу якісних параметрів гнойової біомаси на вихід біогазу

На вихід біогазу істотно впливає хімічний склад гнойової біомаси. У дослідах встановлена залежність між об'ємом одержаного біогазу і вмістом сухої речовини в біомасі. Для гною великої рогатої худоби ця залежність була прямою; для курячого посліду — оберненою, що пояснюється інгібуючою дією високих концентрацій аміаку па метануутворювальні мікроорганізми.

Оптимальними для вихідної гнойової біомаси є такі фізико-хімічні параметри: концентрація сухої речовини на рівні 8-12% (не більше 12%), вміст органічної речовини - не менше 80%, співвідношення С : Н 10-30 : 1, рН 6,5-7,5.

Для визначення вмісту сухої речовини в гнойовій біомасі необхідно мати дані щодо вологості гною, яка значною мірою залежить під способу утримання тварин та системою гноєвидалення.

Вологість гнойової біомаси, яка виходить з ферми.

Вологість безпідстилкового гною.

Wг=

де: Wг- відносна пологість гною. %; WЕ - відносна вологість екскрементів, % Z -показник, який враховує кількість води, що потрапляє в систему гноєви-далення.

WГ==88 %

Вологість підстилкового гною визначається за формулою:

WГ = WЕ-0,01*РП*( WН-WП) + 0,01*РВ*(100-WВ)

де: Wг - відносна пологість гною, %; WЕ- вологість екскрементів, %; WП- вологість підстилки (соломи) – 19,6%; РП, РВ- процентне співвідношення в гнойовій масі підстилки і води, %.

WГ =86-0,01*13*(86-19,6)+0,01*49,37*(100-86)=70,46 %

Для визначення РП, РВ розраховуємо, скільки води за добу потрапило в систему гноевидалення за формулами:

ВJ=К* МЕJ

де: ВJ- добова кількість води, яка потрапляє в систему гноєвида- лення, кг; МЕJ- добова маса екскрементів від однієї голови, кг;

К- коефіцієнт (таблиця 9).

ВJ=0,1*55=55,1 кг

РВ=

де МП- добова кількість підстилки, кг.

РВ==49,37 %

РП=

РП==1,3 %

Вологість гною при стійлово-табірній та стійлово-пасовищній системі утримання.

При цій системі тварини можуть утримуватися 245 діб в приміщеннях з використанням підстилки і 120 діб - в таборах без використання підстилки.

Вологість гною у ньому випадку розраховується за формулою:

WГ=

де: WГ- підносна пологість гною, який поступає з ферми, %; W1- відносна пологість гною при підстилковому утриманні, %; W2- відносна вологість гною при безпідстилковому утриманні. %.

WГ==76 %

Вміст сухої речовини в гнойовій біомасі.

Для забезпечення ретабельності біогазового виробництва вміст сухої речовини в гнойовій біомасі має становити 8-12%, а органічної речовини - 85%. Це, як правило, забезпечують скребкові (транспортерні) системи прибирання гною і, навпаки, не забезпечують системи гідрозмивання та гідро сплавлення.

Ра.с.р.=

де: Ра.с.р.- вміст абсолютно сухої речовини в гнойовій біомасі; Qг- вихід гною з ферми (добовий або річний), т; WГ- відносна вологість гною, який виходить з ферми, %.

Ра.с.р.==2896,06 т

Вміст органічної речовини в гнойовій біомасі.

Дослідженнями установлено, що в гної різних видів сільськогосподарських тварин міститься у середньому до 80% органічної речовини і біля 20% неорганічної.

Кількість органічної речовини в гнойовій біомасі, яку одержують від тварин за добу та за рік, визначається за формулою:

ОР=Ра.с.р.*0,8

де: ОР - добова або річна кількість органічної речовини в гної, т (кг); Ра.с.р.- добова або річна кількість абсолютно сухої речовини, т (кг).

ОР=2896,06*0,8=2316,8 т

Визначення основних параметрів системи анаеробного зброджування гнойової біомаси (метантенка) БГУ.

До найбільш значущих параметрів системи анаеробного зброджування гнойової біомаси належать: добова продуктивність реактора або його здатність пропускати кількість гною, який виходить з ферми: добовий обсяг завантаження бродильної камери; об'єм реактора БГУ; добовий та річний вихід біогазу залежно від хімічного складу гнойової біомаси та ін.

Цікаві статті з розділу

Природо-заповідний фонд лісової зони України, його структура та зонально-регіональні властивості
Українське Полісся, яке простягається із заходу на схід на 750 км і займає близько 20% території України, складає значну частину Поліської низовини - важливого регіону Європи в межах Україн ...

Екологія водосховищ
Режим річкового стоку характеризується значною нерівномірністю і знаходиться в різкому протиріччі з режимом його споживання більшістю галузей народного господарства. З усіх можливих засобів ...

Поняття про біосферу та атмосферу
Найхарактернішою істотною рисою планети Земля є існування на ній життя. Усю сукупність живих організмів та ту частину речовини планети, що перебуває в постійному обміні речовиною і енергією ...