Технология утилизации навоза
Технологическая схема биогазовой установки
Меры безопасности при изготовлении и монтаже менантенка биогазовой установки
Безопасность жизнедеятельности на производстве
Мероприятия, повышающие уровень охраны труда в животноводстве
Использование молока, содержащего радиоактивные вещества
Навигация
Технология утилизации навоза
Подготовка и использование жидкого навоза
42383
знака
5
таблиц
0
изображений
3.2.1. Технология утилизации навоза.
Учитывая приведенные выше условия и то, что обеззараживание жидкого навоза должно быть простым и не требовать больших материальных затрат, принимаем биологический способ сбраживания навоза в анаэробных условиях.
Растения, идущие на корм животным, используются последними лишь на 30-40%, остальная же часть органического вещества идет в навоз. Навоз, навозная жижа и растительные отходы, внесенные в почву под воздействием солнца, воздуха и воды, разлагаются в аэробных условиях и отдают в атмосферу до 350 тысяч ккал тепла на 1 т свежего навоза.
Одним из эффективных способов сокращений указанных потерь является метановое сбраживание навоза и растительных отходов в биологических гумусно-газовых установках.
Важным свойством метанового сбраживания является обеззараживание навоза от ряда болезнетворных бактерий, гельминтов и семян сорных трав. Благодаря этому сбраженный навоз можно вносить под все культуры. Установлено также, что мухи в сбраженном навозе не размножаются, отложенные в нем личинки погибают.
По данным бывшего запорожского филиала ВИЭСХ, десятидневное метановое сбраживание навоза в бродидьных камерах биогазовой установки обеспечивает полное обеззараживание навоза от яиц и личинок ряда гельминтов - аскарид, трихоцефалят, дикройцелей и стронголят. Все эти факты свидетельствуют о том, что метановое сбраживание навоза является важной санитарной мерой против значительной части заболеваний животных.
Анаэробное метановое сбраживание навоза и растительных отходов в биогазовых установках обогащает их бактериями метанового брожения, повышает удобрительные качества за счет сохранения азота и перевода значительной части его в легкоусвояемую растениями минеральную форму. Распад органических веществ сопровождается частичным окислением углерода в углекислоту и образованием метана с незначительным выделением тепла. Из каждой тонны навоза выделяется в среднем 50 м3 биогаза.
Что же такое биогаз? Этим термином обозначают газообразный продукт, получаемый в результате анаэробной, то есть происходящей без доступа воздуха, ферментации (перегревания) органических веществ самого разного происхождения. В любом крестьянском хозяйстве в течение года собирается значительное количество навоза. обычно после разложения его используют как органическое удобрение. Однако мало кто знает, какое количество биогаза и тепла выделяется при ферментации. А ведь эта энергия тоже может сослужить хорошую службу сельским жителям.
Биогаз - смесь газов. Его основные компоненты: метан (СН4) - 55-75% и углекислый газ (СО2) - 28-43%, а также в очнь малых количествах другие газы, например, сероводород (Н2S).
В среднем 1 кг органического вещества, биологически разложимого на 70%, производит 0,18 кг углекислого газа, 0,2 кг воды и 0,3 кг неразложимого остатка.
Поскольку разложение органических отходов за счет деятельности определенных типов бактерий, существенное влияние на него оказывает окружающая среда. Исследования показывают, что для нормального процесса метанового сбраживания навоза и растительных отходов необходимо обеспечить следующие условия: защита бродильных камер от проникновения воздуха и света; слабощелочная реакция среды (рН в пределах 7 - 7,8), содержание летучих жирных кислот не более 2 000 мг/л.
Оптимальными температурами для размножения метановых бактерий являются 30 - 34° (мезофильное брожение) и 50 - 55° (термофильное брожение).
При термофильном брожении биохимические процессы протекают более интенсивно, однако при этом затрачивается больше тепла. Вот почему более экономичным считается мезофильное брожение.
3.2.2. Расчет процесса метанового сбраживания проводим в такой последовательности:
Объем навозоприемника:
Vn= aсут´t0´kB'
rn
где aсут - суточный выход навоза (влажность 92%) - 22 741,6 кг.
rn - плотность навоза, кг/м3 (rn= 1020 кг/м3);
tn - время накопления навоза, сут;
kB - коэффициент, учитывающий изменение плотности навоза, в зависимости от исходной влажности (kB = 1,5).
Vn=
Принимаем объем навозоприемника равным 70 м3.
Объем емкости для нагрева:
V0=
где t0 - время нагрева, сут;
k'B - коэффициент, учитывающий изменение объема, в зависимости от температуры нагрева.
V0=
Принимаем объем емкости для нагрева равным 30 м3.
Объем менантенка:
Vм =
где q - суточная доза загрузки менантенка, %.
Vм =
Принимаем объемы двух менантенков равными V1м = 225 м3 и V2м = 225 м3.
Продолжительность сбраживания:
tсб = 100/q', сут, …. Стр. 115 [1],
где q' - выход биогаза, приходящийся на 1т переработанного навоза, м3.
tсб = 100/20 = 5 сут.
Суточный выход биогаза:
Gб = Qсутq', м3,…. Стр 115[1].
Gб = 22 741,6 ´ 20 = 440 м3 биогаза.
Объем газгольдера:
VГ =
где tн.б. = время накопления биогаза за сутки, г.
VГ =
Принимаем объем газгольдера равным 220 м3.
Общая тепловая энергия получаемого биогаза:
Qобщ = Gб´Сб, МДж, стр 115[1],
где Сб = 24 МДж/м3 - теплотворная способность бигаза.
Qобщ = 24´440 = 10 560 МДж.
Расход теплоты на нагрев исходного навоза с t1 = 8°С до t2 = 35°С (мезофильный режим).
Qм.р. =
где Сн - теплоемкость навоза (Сн = 4,06 кДж/(кг´°С));
h= КПД нагревательного устройства (h=0,7).
Qм.р. =
Расход теплоты на собственные нужды:
Qс.н. = Qм.р. + Qк.т. , МДж,…… 115[1],
где Qк.т. - расход теплоты на компенсацию теплопотерь.
Qс.н. = 3 561,3 + 200 = 3 761,3 МДж.
Общее количество биогаза, идущего на собственные нужды:
Gб.н. = Qс.н./Сб , м3, ………115[1],
Gб.н. =
Выход товарного биогаза:
Gб.т. =Gб - Gб.н. , м3, ……115[1].
Gб.т. = 440 - 156,7 = 283,3 м3.
Коэффициент расхода биогаза на собственные нужды:
hб =
hб = 156,7¸440 = 0,35.
Тепловая мощность котла КГ-1500:
Wк = 1500Сб/Gб , МДж, …….115[1],
где Сб = 24 МДж/м3. - теплотворная способность биогаза.
Wк =
Продолжительность работы котла - парообразователя для собственных нужд установки:
tр =
для обеспечения биогазовой установки теплотой необходимо два котла - парообразователя КГ-1500.
Один килограмм твердых отходов может дать 0,25 м3 биогаза. По теплотворной способности 1 м3 газа соответствует 0,6 л жидкого топлива. В сутки для 100 коров на подогрев воды расходуется 5….6 м3 газа. Один Квт´ч электроэнергии соответствует расходу 0,7…..0,8 м3 газа. Одна тонна сброженного навоза увеличивает урожайность на 10 - 15% по сравнению с использованием буртового навоза.
Похожие работы
... сезона 0,33 га пастбища. При расчете пастбищных площадей целесообразно увеличить эту площадь на 15—20 % на случай уменьшения урожая трав из-за неблагоприятной погоды. Рациональное использование культурных орошаемых пастбищ является одним из главнейших факторов, влияющих на уровень их продуктивности. Высокопродуктивные виды многолетних лугопастбищных трав, составляющих основу фитоценоза любого ...
... представленных материалов и с учетом положительных заключений (согласований) надзорных и контрольных органов можно считать допустимым уровень воздействия на окружающую среду в процессе обращения с опасными отходами Агрофирма «Сосновоборская». Государственная экологическая экспертиза утверждена Приказом Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Республике Татарстан ...
... культур и пашни в хозяйстве, а способ повышения эффективного плодородия почвы — интенсивностью применяемого комплекса агротехнических и мелиоративных мероприятий. По мере дальнейшей интенсификации земледелия, развития науки и техники совершенствуются и меняются системы земледелия от менее интенсивных к более интенсивным. Внутренней движущей силой развития систем земледелия является ...
... мясного скотоводства имеет для хозяйства большое значение. В 4 главе данной работы разработаем предложения по совершенствованию организации производства продукции мясного скотоводства. Таблица 16 Экономическая эффективность производства продукции мясного скотоводства в колхозе им. Чапаева Показатели 1998 год 1999 год 2000 год 2000 г. в % к 1998 г. Прирост на 1 голову ...
0 комментариев