Состав и выход биогаза при сбраживании различных отходов животноводства и птицеводства

Экскременты и их состав

Контрольная № 2

Основные проектные и эксплуатационные параметры анаэробного реактора

Параметр	Единицы измерения	Обозначения	Формулы расчета	Значения
Непосредственно измеряемые величины
Расход субстрата	м^3/сут	Q	-	0,225
Концентрация субстрата до анаэробного сбраживания	кг/ м^3	Sinf	-
Концентрация субстрата после анаэробного сбраживания	кг/ м^3	Seff	-
Объем реактора	м^3	V	-	1,5
Площадь поперечного сечения реактора	м^2	A	-	0,95
Удельная площадь поверхности загрузочного материала	м^2/ м^3	а	-	0,63
Концентрация органического вещества биомассы в реакторе	кг/ м^3	Х	-	0,85
Концентрация биомассы в эффлюенте	кг/ м^3	Хeff	-	0,85
Выход биомассы	м^3/сут	G	-	1,515
Производственные величины
Выход метана с единицы загруженного субстрата	м^3/кг
Выход метана с единицы объема загруженного субстрата	м^3/ м^3
Выход метана с единицы объема реактора	м^3/ м^3*сут

Существует зависимость времени пребывания отходов в реакторе от степени их концентрации. При сбраживании низко концентрированных отходов эффективность работы анаэробного реактора определяется не нагрузкой оп органическому веществу, а продолжительностью времени пребывания отходов в реакторе. Чем нижи концентрация, тем меньше время пребывания.

Для всех типов анаэробных реакторов характерно уменьшение эффективности сбраживания при увеличении нагрузки по органическому веществу.

Это уменьшение записывается зависимостью: Е = 100% (1 – К/θ_h)

При значительной перегрузке происходит срыв в работе реактора, вызванный повышение уровня летучих жирных кислот, что приводит к резкому падению эффективности очистки.

Экскременты – смесь кала и мочи

Способы определения выхода экскрементов:

1. по массе животных (КРГ – 8-10% от массы, свиньи – 6-8%)
2. по годовому производству основной продукции (КРГ – в 4-5 раз больше годового производства основной продукции, у молодняка – в 22-25 раз, у свиней – 9-10 раз)
3. по сухой массе кормов

Ф1 – стойловое содержание

Ф2 – пастбищное содержание

Свр – сухое вещество рациона

А – потери сухого вещества корма попадающего в навоз

4.способ Вольфа – основан на том то что примерно половина сухого корма переваривается животными, а вторая переваривается в навоз, как и сухое вещество подстилки. Так как в свежем навозе содержится ¼ сухого вещества и ¾ воды, то общее количеств навоза в 4 раза больше половины сухого вещества корма

03.11.11

Субстрат	Содержание лигнина в % от VS
Навоз дойных коров
Навоз КРС
Свиной навоз	2,2
Куриный помет	3.4

Ф1

Вид субстрата	Уд выход метана, м3/кг VS субстрата	Уд выход СО2, м3/кг VS субстрата	Уд выход биогаза, м3/кг VS субстрата	Уд выход метана, м3/кг субстрата	Уд выход СО2, м3/кг субстрата	Уд выход биогаза, м3/кг субстрата	Состав б/г в %
CH4	CO2
Навоз свиной	0, 212	0,168	0,380	0,165	0,131	0,296
Навоз дойных коров	0,137	0,102	0,239	0,114	0,085	0,199
Навоз бычков на откорм	0,175	0,135	0,310	0,149	0,115	0,264
Помет куриный	0,174	0,124	0,298	0,113	0,081	0,194

Имепирические молекулярные формулы навоза

Вид субстрата	Молекулярная формула органической фракции
Навоз свиной
Навоз коровий
Навоз КРС
Помет куриный

10.11.11

Распространенные виды биогазовых установок

Классификация

По методу загрузки сырья

По методу сбора биогаза

По материалам из которых сделан реактор

По расположению (вертикальное или горизонтальное)

По поземному или надземному расположению

По использованию дополнительных средств

Пропущено!!

Рис

Преимущества конструкции: легкость определения объема газа, постоянное давление газа

Недостатки: высокая стоимость стального реактора, коррозийность металла

Объемы таких установок:

В небольших хозяйствах от 10-15 м3

В больших 20-100 м3

По материалам: металлические, бетонные, кирпичные

Бетонные – обычно сооружаются под землей, имеют цилиндрическую форму и требуют использования дополнительных мер для герметизации.

Преимущества при строительстве – низкие затраты на сооружения и возможность массового производства

Недостатки – большой объем потребления качественного бетона, необходимость квалифицированного персонала, необходимость большого количества проволочной сетки, необходимость специальных мер для обеспечения герметичности

Кирпичные – для подземных установок, форма округлая.

Преимущества – низкие начальные капиталовложения, длительный срок эксплуатации, отсутствие движущихся или ржавеющих частей, конструкция компактна, хорошо изолирована, создание дополнительных рабочих мест, подземное расположение позволяет снизить площадь занимаемую установкой и избежать перепадов температур.

Недостатки – требуются дополнительные средства для создания герметичности, квалификация строителей, из-за подземного расположения трудно контролировать, требует тщательного уровня постройки, очень сложно организовать подогрев сырья (+высокая стоимость этого процесса), установки предназначены для использования в теплых странах.

Металлические – подходят для любых типов установок, герметичны, просты в изготовлении, выдерживают большое давление, можно использовать уже имеющие ёмкости

Недостатки – дороговизна, дополнительный уход для предотвращения ржавчины.

По расположении: горизонтальное и вертикальное

Выбор расположения реактора зависит от метода загрузки, от наличия свободной территории в хозяйстве. Т о горизонтальные подходят для непрерывного метода загрузки сырья и при наличии достаточного места. Вертикальные подходят больше для порционной загрузки сырья и при необходимости уменьшения мест

По расположению: подземные и надземные

При выборе расположения нужно учитывать топографию местности и использовать её для оптимизации работы установки

Биогазовая установка на склоне

Рис

Так же температура окружающей среды требует дополнительной изоляции в грунте

Дата добавления: 2015-05-08