Установка для переробки гнойових стоків у біогаз на тваринницькій фермі в графстві Суффолк
На тваринницькій фермі поблизу населеного пункту Chediston (графство Суффолк) була споруджена установка для переробки гнойових стоків у біогаз. Установка (рисунок 1.5) складається з гній-рідке-збірника, метантека місткістю 350 м, газгольдера (16
З
м ), сепаратора, енергоблоку і сховища рідкої фракції, оброблених стоків місткістю 5400 м, розташованого на відстані 400 м від метантека.
|
1 — гній-рідке-збірника; 2 — метантек; 3 — сепаратор; 4 — рециркуляційний насос; 5 — газгольдер; 6 — газовий водопідігрівач; 7 — резервуар для зберігання аварійного запасу палива; 8 — теплоелектрогенератор; 9 — перетворювач; 10 — теплообмінник для утилізації тепла системи охолодження двигуна; 11 — теплообмінник для утилізації відкидного тепла продуктів згоряння біогазу; 12 — теплообмінник для підтримки постійної температури гнойових стоків у метантеке; 13 — подача рідкої фракції оброблених стоків у резервуар; 14 — вивантаження твердої фракції оброблених стоків. Рисунок 1.5 — Схема переробки гнойових стоків у біогаз на тваринницький фермі (стрілками показано напрямок руху газу і води) |
Установка повністю автоматизована. Відмінною особливістю установки є енергоблок, що складається з двигуна, електрогенератора потужністю 20 кВт і двох теплообмінників. У енергоблоці енергія біогазу перетвориться в теплову і електричну енергії.
В одному теплообміннику відбувається утилізація тепла системи охолодження двигуна, а в другому утилізація тепла продуктів згоряння біогазу. Щодоби переробляється 16 т гнойових стоків із свинарників (350 свиноматок) і корівників (150 голів).
Завантаження і вивантаження стоків проводиться з інтервалом 1 година протягом 10 хвилин. Для перемішування стоків з газгольдера в метантек подається біогаз. Тривалість подачі газу 10 хв., інтервал 1 година. Процес зброджування відбувається при температурі 35 °С. Тривалість перебування стоків у метантеке 15 діб.
Рідка фракція оброблених стоків використовується для зрошення полів, тверда фракція є цінним добривом. Кількість одержуваного біогазу повністю задовольняє потреби ферм в електричній та тепловій енергії. З корівників і свинарників стоки надходять в заглиблений збірник гною місткістю 100 м. У ньому стоки систематично перемішуються механічної мішалкою з електродвигуном потужністю 2 кВт і подаються в метантек. Двигун насоса включається автоматично на 4 хв. через кожні 12 хв. Подача насоса 105 л/хв. Корпус і покриття метантека місткістю 325 м виконані із сталевих листів з антикорозійним покриттям з скло емалі та утеплені шаром пінопласту. Висота і діаметр метантека по 7,5 м.
Обробка стоків у метантеке відбувається при температурі 32 °С. Для цієї мети метантек обладнаний змійовиком, за яким насосом потужністю 200 Вт від водо підігрівного котла подається гаряча вода. У котлі спалюють солому. Перемішування стоків у метантеке пневматична за допомогою біогазу, що подається компресорної установкою потужністю 7,5 кВт. Двигун компресора включається автоматично на 5 хв. кожні 12 хв. Оброблені в метантеке стоки зливаються в наземне сховище місткістю 1000 м3, яке розраховане на 5-ти тижневе зберігання. З сховища стоки по підземним трубопроводами подаються для удобрення полів. Біогаз з метантека надхо — дить у газгольдер місткістю 5 м при друку 125 мм вод. ст. Добовий вихід біогазу (при тривалості обробки стоків 12… 15 діб), близько
о
520 м, що за теплоту згоряння еквівалентно 450 л дизельного палива. Одержуваний біогаз використовують як пальне в теплоелект — рогенераторі. Приблизно 3 кВт електроенергії, споживають для приведення в дію двигунів, що забезпечують роботу метантека, а решта енергія (33 кВт) використовується для інших потреб ферми.
Близько 15 кВт одержуваної теплової енергії використовують в системі гарячого водопостачання ферми.
Така кількість одержуваної з біогазу енергії покриває всі виробничу потребу ферми в електричній та тепловій енергії. До впровадження на фермі системи переробки гною річні витрати на електроенергію становили близько 6 тис. ф. ст. Річна вартість електроенергії, отриманої з біогазу, становить понад 7,5 тис. ф. ст. Вартість будівництва системи переробки гною близько 35 тис. ф. ст. Термін окупності близько 5 років.