X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Производство продукции различного целевого назначения сопровождается значительными количествами отходов, которые требуют утилизации или дальнейшей переработки.

В экономике понятие отходы заменено на «вторичное сырье», так как отходы одного предприятия всегда могут быть использованы в качестве сырья другого производства.

В агропромышленном производстве основными видами отходов являются органические вещества, которые чаще всего могут быть использованы для производства энергии или органических удобрений.

Переработка органических отходов является актуальной задачей, так как неумеренное употребление химических удобрений способствует в значительной степени ухудшению окружающей среды из-за истощения ископаемых видов топлива и загрязнение водных ресурсов. Это приводит к потере почвенного плодородия, которая негативно влияет на урожайность сельскохозяйственных культур. Исходя из этого, обеззараживанием органических отходов с выходом биогаза из навоза и уничтожением патогенной микрофлоры решаются две проблемы: получение дешевой энергии и утилизация бесподстилочного навоза крупных животноводческих и птицеводческих комплексов.

Наиболее перспективным видом переработки вторичного сырья животноводства, птицеводства и растениеводства является возобновляемая энергетика, позволяющая с помощью «зеленых» технологий получать энергию и органические удобрения.

В настоящее время мировой рынок биогаза имеет стойкую тенденцию к увеличению. По теплотворной способности кубометр биогаза эквивалентен 0,6 кубометра природного газа, 0,7 литров мазута,0,4 литра бензина.

По абсолютным показателям по количеству средних и крупных установок ведущее место занимает Германия – 8000 тыс. шт. По оценкам экспертов, в Германии существует необходимость в строительстве, по меньшей мере, 220 тыс. биогазовых установок, из которых 86% должны перерабатывать навоз. При осуществлении этих планов доля биогаза может достичь 11% общего объема потребления газа в Германии. Наша страна, несомненно, тоже может стать одним из лидеров по производству биогаза.

Пример устройства для переработки навоз и получения биогаза представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схема трехстадийногометантенка биогазовой установки: 1 - насос подачи сырья; 2 - метантенк; 3 - перемешивающие устройства; 4 - насос откачки сырья; 5 - манометр; 6 – устройство диэлектрического нагрева; 7 - датчик рН; 8 - термодатчик; 9 - емкость под шлам; 10 - психрофильная камера сбраживания; 11 - мезофильная камера сбраживания; 12 - термофильная камера сбраживания.

Сбраживаемся масса подогревается устройством диэлектрического нагрева в центральной секции до температуры 55⁰ С, которая контролируется термодатчиками нижнего и верхнего уровня. Перемешивание происходит 2-3 раза в сутки. Выделяющийся биогаз, собирают и хранят в резервуаре низкого давления. Получившийся в процессе сбраживания шлам поступает в емкость для дальнейшей переработки. В реакторе идет непрерывный процесс газообразования, так как присутствуют все стадии анаэробной переработки навоза. Таким образом, происходит переработка вторичного сырья с получением экологически чистой энергии, которая может быть использована сельскохозяйственным потребителем.

Список использованных источников

1. Баадер В., Доне Е., Биогаз: теория и практика/ Пер. с нем. М.И.Серебряного. – М.: Колос, 1982. – 148 с.

2. Бекер М.Е., Лиепиньш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. – М.: Агропромиздат, 1990. – 334 с.

3.Никитин Г.А. Метановое брожение в биотехнологии. – К.: Вища школа, 1990. –207 с.

4.Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000. - 232 с.

Код для цитирования: Скопировать