Acest material este obținut dintr-o întreprindere privată unitar Kranservis (212036, Mogilev, strada Kutepov, 2, biroul 202, 212,036, Mogilev, strada Kutepov, 2, biroul 202 Osipov VV - Director, Odintsov Serghei I. - director adjunct )
Scopul acestei propuneri este de a oferi o unitate bioenergetic (numită în continuare ECU) pentru fermentarea anaerobă a deșeurilor organice în modul termofilă, cu volumul de procesare de până la 25 de tone de gunoi de grajd pe zi și 95% umiditate. La ieșirea din BEU, ecologic curat, fără nitrați și nitriți, se obțin îngrășăminte organice lichide cu următoarele caracteristici, specificate după începerea instalării:
Umiditate 95-97%
Substanță absolut uscată, DIA 4-5%
Substanța organică uscată, SOC 65-75%
Indicele de hidrogen, pH 7,0-7,4
Densitate de 1003-1012 kg / metru cub
Azot total de 7,2% până la DIA
Fosfor 3,8% la DIA
Potasiu 3,9% până la DIA
Carbon 1,06%
Prezența ouălor de helminți viabile 0
Germinarea semințelor de buruieni
Nitrați și nitriți 0
Ca un alt produs în timpul reacției de fermentare în biogazul BEU constând din metan, dioxid de carbon și o mică cantitate de alte gaze însoțitoare sunt eliberate. Biogazul extras creează posibilitatea utilizării acestuia pentru obținerea energiilor termice și electrice.
Introducerea BEU pentru procesarea deșeurilor organice, rezolvarea următoarelor sarcini:
A. Ecologic.
Există o utilizare completă a gunoiului de grajd și a altor deșeuri organice cu dezinfectarea acestora. Animalele de fermă sunt adesea afectate de bolile cauzate de viermi paraziți de viermi. Din cauza înfrângerii animalelor din republică, se pierde până la 10% din producția animalieră. De obicei, viermii devin infectați de animale, înghițiți ouăle larvare, care intră în mediul extern cu fecalele animalelor. Prin urmare, distrugerea lor înainte de utilizarea gunoiului de grajd are o mare valoare preventivă, în special în pășunile și câmpurile destinate culturilor furajere. Microflora patogenă nu tolerează o temperatură de peste 40 gr. Și se pierde într-o perioadă scurtă de timp la o temperatură de 55 gr. Acest lucru face ca digestia termofilă a deșeurilor organice să fie cea mai acceptabilă din punctul de vedere al decontaminării și obținerii mai multor biogaze. În plus, emisia de mirosuri neplăcute eliberate de organice este eliminată, semințele de plante de buruieni sunt complet distruse. Ca urmare a aplicării îngrășămintelor organice lichide după prelucrare, câmpurile nu sunt înfundate și nu devin ecologice. La introducerea unui BEU, se reduc volumele instalațiilor tipice de tratare, ceea ce creează posibilitatea de a economisi materiale și echipamente pentru construcția de noi spații și reconstrucția celor vechi.
V. Energie.
Alocat în timpul producției de îngrășăminte în BEU, biogazul este utilizat pentru a genera energie termică și electrică și se creează toate condițiile pentru sprijinul non-volatil al BEU. Această circumstanță permite utilizarea BEU în zone îndepărtate de la rețelele de alimentare cu energie și este, de asemenea, posibilă alimentarea cu energie a rețelelor existente pentru a economisi energia transportată. Deșeurilor organice în procesarea de 25 de tone pe zi putem obține de la 500 la 1000 de metri cubi de biogaz pe zi, atunci când valoarea calorică a biogazului 5200-5600 kcal \ de metri cubi, și aproximativ 100kVt.chas.elektroenergii (860.000 kWh pe an).
D. Economică.
Folosind îngrășăminte organice lichide și plecând de la utilizarea îngrășămintelor minerale, obținem produse ecologice cu randament sporit, în timp ce nu poluează câmpurile și nu provoacă daune mediului cauzate de utilizarea îngrășămintelor minerale. Având în vedere că costul de achiziționare a îngrășămintelor minerale este de aproximativ 60 USD pe 1 hectar de suprafață plantată, puteți calcula imediat efectul economic al utilizării propriilor îngrășăminte organice. Folosind biogazul ca sursă de energie termică sau electrică, economisim energie, ceea ce reduce cota de utilizare a transportatorilor de energie achiziționați cu cel puțin 10%. Ca rezultat, câștigăm economisirea de îngrășăminte minerale, transportoare de energie, randamente crescătoare pentru toate tipurile de culturi agricole.
E. Adițional (Perspectivă)
Fondurile primite din economiile de implementare a BEU pot fi direcționate către achiziționarea unei stații de compresoare. Ca urmare, este posibil să se primească gaz din biogaz pentru vehicule de realimentare, precum și dioxid de carbon, atât sub formă comprimată, cât și solidă (gheață uscată). Când biogazul este utilizat pentru producerea gazului generator, este posibil să se mărească componenta energetică de mai multe ori, ceea ce va reduce în mod semnificativ costurile de energie ale oricărei ferme și cota acestor costuri în costul producției agricole. O fracție solidă de îngrășăminte poate fi utilizată în producția de aditivi pentru proteine și furaje.
Crearea și implementarea BEU oferă o serie de avantaje:
• Reducerea semnificativă a volumului instalațiilor de tratare;
• în îngrășămintele organice obținute, toate azotul și alte componente (potasiu, fosfor etc.) conținute în materia primă sunt reținute în formă de amoniu sau organic;
• utilizarea îngrășămintelor organice în locul îngrășămintelor minerale, care este mult mai ieftină;
• îmbunătățirea proprietăților fizice ale solului datorită conținutului de materiale humice;
• creșterea randamentelor pentru toate tipurile de culturi agricole cu cel puțin 20%;
• necesitatea sporită a îngrășămintelor organice pentru producerea și cultivarea produselor ecologice;
• Biogazul alocat, datorită amplasării locale a BEU, nu necesită construirea de conducte de gaze scumpe și oferă o sursă sigură de energie;
• creează posibilitatea unei dezvoltări promițătoare pentru cultivarea anumitor tipuri de culturi agricole cu randament crescut, ceea ce este deosebit de avantajos în condițiile complexelor de seră;
• crearea unei situații ecologice favorabile pe teritoriul și în zona în care UAV este instalat și rulat;
• excesul de câmpuri este redus, decât este atât de păcătos să se introducă materiale organice neprelucrate și să se elimine supradozele cu pansamente de vârf, astfel încât este îngăduitor să se aplice îngrășăminte minerale.
Din aceasta rezultă că, pentru dezvoltarea, crearea și punerea în aplicare a ECU pentru producerea de biogaz și de înaltă calitate, îngrășăminte organice ecologice au nevoie de investiții, ceea ce a stimulat lucrărilor științifice și tehnice în acest domeniu și să contribuie la punerea în aplicare a acestora în agro-business pentru a crește profitabilitatea și competitivitatea produselor agricole .
Schema posibila de implementare a proiectului si un scurt studiu de fezabilitate al acestui proiect privind crearea si implementarea BEU:
Indicator СН4 Compuși CO2 H2 Amestec 60% CH4 + 40% COz
Fracțiunea de volum,% 55-70 27-44 1 100
Volumetrie de ardere, MJ / m3 35,8 10,8 22,8 21,5
Temperatura de aprindere, ° С 650-750 - 585 650-750
În regimul de încălzire termofil, randamentul gazelor crește până la 20% sau mai mult.
Deoarece fiecare fermă are propriile particularități de îndepărtare a gunoiului de grajd, utilizarea materialului de gunoi, furnizarea de căldură, este imposibil să se creeze un bioreactor tipic. Proiectarea instalației este în mare parte determinată de condițiile locale, disponibilitatea materialelor.
Pentru o instalație mică, cea mai simplă soluție este de a folosi rezervoarele de combustibil eliberate. Bioreactorul de beton necesită mai puțin de metal, dar mai laborioasă pentru fabricarea. Pentru a determina volumul bioreactorului, este necesar să se pornească de la cantitatea de gunoi de grajd, care depinde atât de mărimea și greutatea animalelor, precum și metoda de eliminare sale. Pentru a reduce pierderile de căldură, bioreactorul trebuie izolat cu atenție. Pot exista variante diferite: în particular, pot fi aranjate în jurul unui cadru deschis umplut cu vată de sticlă, aplicat pe stratul de spumă reactor-poliurietana etc. Presiunea gazului produs în bioreactor (coloana de apă 300-400 mm ..), este suficient să se furnizeze pe. distanța până la câteva sute de metri fără suflante de gaze sau compresoare.
Costuri aproximative ale materialelor și facilităților:
Echipamente și materiale:
Rezervoare pentru bioreactor, rezervorul și depozitarea produselor finite de gaz - se face în funcție de nevoile economiei, acestea pot fi utilizate pentru containere de îngrășăminte amoniac sau combustibili și materiale, precum și din beton. Volumul total al bioreactorului nu trebuie să fie mai mic de 10 ori volumul zilnic de deșeuri primite, plus 15-20% din volumul primit. Un bioreactor cu o capacitate de procesare de 25 de tone de canalizare pe zi, cu un conținut de umiditate de 95%, ar trebui să aibă un volum total de până la 300 de metri cubi. Volumul de gaze produse va fi de la 600 la 1000 de metri cubi. pe zi și de aici, ținând cont de consumul continuu de gaz pentru funcționarea generatorului de pistoane de gaz, volumul suportului de gaz poate fi comparabil cu volumul bioreactorului, adică de asemenea, 250-300 metri cubi. Capacitatea de depozitare a produselor finite ar trebui să asigure depozitarea acestora cel puțin pe perioada necesară utilizării produsului. În plus, este necesar:
• Pompe pentru șuruburi - 2 bucăți;
• Pompe fecale - 2pcs;
• Pompe de recirculare - 2buc (poate mai mult);
• Țevi cu diametrul de 100, 50, 40, 32, 25, 15 - măsurarea, în funcție de amplasarea și proiectarea bioreactorului și a gâșniței;
• Material izolant și termoizolant;
• Generator cu piston cu gaz pentru generarea energiei electrice și termice (în cazul nostru, la prelucrarea a 25 de tone de gunoi de grajd, până la 100 kW de energie electrică și 150 kW de energie termică).
Documentația schiței pentru construirea specialiștilor din ferme bioreactoare (inginer-mecanic, constructor, inginer energetic, electrician) se poate pregăti pentru câteva zile. Documentația trebuie să cuprindă: un aspect de proiectare diagramă de flux al bioreactorului, rezervorul de gaz și generator de piston cu gaz, fluxuri și produse de conducte de energie, capacitatea de stocare a produselor finite, fitingurile schema de conectare a pompei și de iluminat, de calcul - estimări de costuri. Pe planul general al economiei trebuie să arătați conductele principale, drumurile de acces, protecția împotriva trăsnetului. Documentația trebuie să fie coordonată cu inspecția gazelor și protecția împotriva incendiilor. Când se utilizează bioreactorul, este necesar să se respecte toate normele și regulile aplicabile pentru lucrul cu instalațiile de ardere a gazelor naturale. Biogazul are o limită de explozie mai îngustă decât gazul natural - de la 6 la 12% (în loc de 5-15%). Documentația trebuie să prevadă ventilația, care, conform SN. 433-79, ar trebui să furnizeze într-o cameră cu un volum de până la 300 de metri cubi. de opt ori schimbul de aer pe oră.
Amortizarea se calculează pe baza costului echipamentelor, instalațiilor, ajustărilor și lucrărilor de construcție în valoare de (cu o capacitate de 25 de tone pe zi) 240.000 USD.
2. Costurile de producție pentru producția de îngrășăminte organice și biogaz pe lună (luând în considerare costul materiilor prime)
2.1. Materie primă (deșeuri organice din producția proprie) 25 t / zi, 750 t \ lună * 10 = 7500
2.2. 1.2 + 1.3. + 1.4 + 1.5 + 1.6 8500
TOTAL: 16.000 de dolari
3. Producția de produse pe lună.
3.1. Îngrășăminte 25000 litri pe zi * 30 750 mii litri pe lună.
3.2. Biogaz 500-1000 metri cubi. pe zi. În medie, 750 de metri cubi. pe zi
A) 750 * 30 22500m3 cub pe lună.
B) 750. 24 31 m3 cub. pe oră.
4. Costul îngrășămintelor pe 1 litru:
a / exclusiv costul materiilor prime:
8500. 750000 = 0,012 $ SUA
b / luând în considerare costul materiilor prime în limita a 10 dolari SUA pe 1 tonă:
160000. 750000 = 0,022 $ SUA
Costul primar al biogazului este considerat a fi zero, ca produs secundar.
Costul unui litru de îngrășăminte organice lichide de pe piață este de 0,1 $ pe litru, producând 9000.000 de litri de îngrășăminte pe an (750.000 * 12 =), le puteți împacheta într-un volum de 20%, adică 1.800.000 de litri. Luând în considerare profitul obținut (chiar și ținând seama de costul materiilor prime, 0.1-0.022 = 0.078), vom obține un profit suplimentar de: 0.078 * 1800000 = 140400 $ SUA. Din calcul este evident că realizarea de îngrășăminte la populație în cantitate de 20% din producție, revenirea proiectului nu va depăși 2 ani.
Un profit suplimentar pentru implementarea acestui proiect și o reducere a perioadei de rambursare, obținem:
1. Căldura primită în timpul utilizării generatorului de gaze este utilizată pentru nevoile proprii ale bioinstalației, precum și cu aproximativ 10 kW de energie electrică, cu astfel de date putem folosi între 60 și 70 kW de energie electrică pentru consumatorii externi.
Utilizarea acestei circumstanțe permite reducerea perioadei de rambursare a proiectului pentru cel puțin 3 luni.
2. Când se utilizează îngrășămintele primite, în detrimentul unei creșteri a randamentului de cel puțin 15%, ceea ce face ca realizarea proiectului să fie posibilă în termen de un an (sezon).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: