169225 (595727), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Вихід гнойової біомаси залежить від багатьох факторів; виду та віку тварин, типу годівлі, способу утримання, технології видалення та накопичення гнойової маси.

Добовий вихід безпідстилкового гною (у тоннах) визначається як сума екскрементів і кількості води, що надходить з усіх джерел у систему гноєвидалення; у випадку утримання тварин з використанням підстилки, враховується її кількість.

Добовий вихід безпідстилкового гною.

Визначається за формулою:

Q_г=(М_ЕJ + ВJ)_* ,

де: Q_г - добовий вихід гною, т; М_ЕJ- добова маса екскрементів від однієї

голови, кг (табл. 8); ВJ- добова кількість води, яка потрапляє в систему

гноєвидалення, кг; nJ - поголів'я тварин чи птиці виробничої групи, що

одночасно утримується на фермі чи комплексі, гол.

Q_г=(55+0,1)_* =33,06 т.

Добова кількість води (ВJ), яка потрапляє в систему гноєвидалення, озраховується за формулою:

ВJ = К_*МЕJ,

де К - коефіцієнт (табл. 9).

ВJ=0,3_*55=16,5 кг

1.2 Добовий вихід гнойової біомаси з використанням підстилки визначається за формулою:

Q_г =(М_ЕJ + ВJ+ М_пJ)_* ,

Таблиця 9.

Добова кількість води, яка потрапляє в систему гноєвидалення.

Система видалення	Коефіцієнт, який розраховується від добового виходу екскрементів тварин
Транспортна (конвеєрна) Самосплавна Лотково-змивна з сухою чисткою підлоги Лотково-змивна з вологою чисткою підлоги Гідрозмив	0,1-0,2 0,3-0,5 2,0-2,5 5,0-6,0 7,0-8,0

де: Q_г - добовий вихід гною, т; М_ЕJ - добова маса екскрементів під однієї голови, кг, ВJ - добова кількість води, яка потрапляє в систему гноєвидалення, кг; М_пJ - добова кількість підстилки на 1 гол., кг (табл. 10).

Q_г =(55+0,1+1,5)_* =33,96 т

Таблиця 10.

Норми витрат підстилкового матеріалу.

Вид тварин	Спосіб утримання тварин
	Прив'язний	Боксовий	У групових клітках
ВРХ: корови відгодівельне поголів'я молодняк Свині	1,5 1,0 1,5	0,5 0,5	1,0 0,5

Річний вихід гнойової маси.

Q_{г річний} =Q_{г доб.*}t

де t- кількість діб у році (365).

Q_{г річний}=33,06_*365=12066,9 т

Річний та добовий вихід гною при стійлово-табірному утриманні.

При стійлово-табірному утриманні з використанням підстилки у приміщеннях (245 діб) і без підстилки в таборах (120 діб) річний та добовий вихід гнойової маси розраховується за формулою:

Q_{г річний}= [(М_ЕJ + М_пJ + ВJ)_*( М_ЕJ+ ВJ)_* t_л]_*

де Q_{г доб.}=

Q_{г річний} =[(55+1,5+0,1)_*245+(55+0,1)_*120]_* =12287,4 т

де

Q_{г доб.}= =33,66 т

де: t- обліковий час, діб (час утримання тварин у приміщенні – t_п; у літніх таборах – t_л; t-365 діб).

Річний та добовий вихід гною при стійлово-пасовищному утриманні.

Q_{г річний} = [(М_ЕJ + М_пJ + ВJ)_* t_п+( М_ЕJ+ ВJ)_*0,3_*t_л]_*

де

Q_{г доб.} =

Q_{г річний} =[(55+1,5+0,1)_*245+(55+0,1)_*0,3_*120]_* =9510,36 т

де

Q_{г доб.} = =26,06 т

Розрахунок впливу якісних параметрів гнойової біомаси на вихід біогазу

На вихід біогазу істотно впливає хімічний склад гнойової біомаси. У дослідах встановлена залежність між об'ємом одержаного біогазу і вмістом сухої речовини в біомасі. Для гною великої рогатої худоби ця залежність була прямою; для курячого посліду — оберненою, що пояснюється інгібуючою дією високих концентрацій аміаку па метануутворювальні мікроорганізми.

Оптимальними для вихідної гнойової біомаси є такі фізико-хімічні параметри: концентрація сухої речовини на рівні 8-12% (не більше 12%), вміст органічної речовини - не менше 80%, співвідношення С : Н 10-30 : 1, рН 6,5-7,5.

Для визначення вмісту сухої речовини в гнойовій біомасі необхідно мати дані щодо вологості гною, яка значною мірою залежить під способу утримання тварин та системою гноєвидалення.

Вологість гнойової біомаси, яка виходить з ферми.

Вологість безпідстилкового гною.

W_г=

де: W_г- відносна пологість гною. %; W_Е - відносна вологість екскрементів, % Z -показник, який враховує кількість води, що потрапляє в систему гноєви-далення.

W_Г= =88 %

Вологість підстилкового гною визначається за формулою:

W_Г = W_Е-0,01_*Р_П*( W_Н-W_П) + 0,01_*Р_В*(100-W_В)

де: W_г - відносна пологість гною, %; W_Е- вологість екскрементів, %; W_П- вологість підстилки (соломи) – 19,6%; Р_П, Р_В- процентне співвідношення в гнойовій масі підстилки і води, %.

W_Г =86-0,01_*13_*(86-19,6)+0,01_*49,37_*(100-86)=70,46 %

Для визначення Р_П, Р_В розраховуємо, скільки води за добу потрапило в систему гноевидалення за формулами:

ВJ=К_* М_ЕJ

де: ВJ- добова кількість води, яка потрапляє в систему гноєвида- лення, кг; М_ЕJ- добова маса екскрементів від однієї голови, кг;

К- коефіцієнт (таблиця 9).

ВJ=0,1_*55=55,1 кг

Р_В=

де М_П- добова кількість підстилки, кг.

Р_В= =49,37 %

Р_П=

Р_П= =1,3 %

Вологість гною при стійлово-табірній та стійлово-пасовищній системі утримання.

При цій системі тварини можуть утримуватися 245 діб в приміщеннях з використанням підстилки і 120 діб - в таборах без використання підстилки.

Вологість гною у ньому випадку розраховується за формулою:

W_Г=

де: W_Г- підносна пологість гною, який поступає з ферми, %; W1- відносна пологість гною при підстилковому утриманні, %; W2- відносна вологість гною при безпідстилковому утриманні. %.

W_Г= =76 %

Вміст сухої речовини в гнойовій біомасі.

Для забезпечення ретабельності біогазового виробництва вміст сухої речовини в гнойовій біомасі має становити 8-12%, а органічної речовини - 85%. Це, як правило, забезпечують скребкові (транспортерні) системи прибирання гною і, навпаки, не забезпечують системи гідрозмивання та гідро сплавлення.

Р_а.с.р.=

де: Р_а.с.р.- вміст абсолютно сухої речовини в гнойовій біомасі; Q_г- вихід гною з ферми (добовий або річний), т; W_Г- відносна вологість гною, який виходить з ферми, %.

Р_а.с.р.= =2896,06 т

Вміст органічної речовини в гнойовій біомасі.

Дослідженнями установлено, що в гної різних видів сільськогосподарських тварин міститься у середньому до 80% органічної речовини і біля 20% неорганічної.

Кількість органічної речовини в гнойовій біомасі, яку одержують від тварин за добу та за рік, визначається за формулою:

О_Р=Р_а.с.р.*0,8

де: О_Р - добова або річна кількість органічної речовини в гної, т (кг); Р_а.с.р.- добова або річна кількість абсолютно сухої речовини, т (кг).

О_Р=2896,06_*0,8=2316,8 т

Визначення основних параметрів системи анаеробного зброджування гнойової біомаси (метантенка) БГУ.

До найбільш значущих параметрів системи анаеробного зброджування гнойової біомаси належать: добова продуктивність реактора або його здатність пропускати кількість гною, який виходить з ферми: добовий обсяг завантаження бродильної камери; об'єм реактора БГУ; добовий та річний вихід біогазу залежно від хімічного складу гнойової біомаси та ін.

Добова продуктивність реактора, або його пропускна здатність щодо вихідного гною.

G_доб.=

де G_доб- добова продуктивність щодо вихідного гною, т/добу; Q_{г річн.}- річна кількість гнойової біомаси на фермі, т; t _річн. - кількість діб у році (365); t_з- тривалість випуску й обслуговування реактора, діб (у середньому 30 діб).

G_доб.= =36,02 т/добу

Добовий обсяг завантаження метантенки, м³.

Добовий обсяг завантаження метантенка (Q _доб., м³) дорівнює добовому виходу з ферми гною вологістю 88—92%.

Q_доб.=

де Q_доб.- добовий обсяг завантаження метантенка, м³; W_Г¹ - відносна вологість гною, який виходить з ферми, %; W_Г² - відносна оптимальна вологість гною (88-92%); Q_доб.- добовий вихід гною на фермі, т; g_г- питома вага 1 м³ гною при певній оптимальній вологості (88-92%).

Q_доб.= =0,44 м³

Місткість (об'єм) бродильної камери (метантенка) БГУ.

Рентабельність біогазового виробництва значною мірою залежить від об'єму бродильної камери. При її проектуванні перш за все враховується кількість гнойової біомаси, яка підлягає утилізації, та режим роботи БГУ.

V_K=

де: V_K- місткість бродильної камери, м³; Q_доб.- добовий обсяг завантаження метантенка, м³; р - добова доза завантаження, % (для мезофільного процесу - 7%, для термофільного процесу - 15%); g - коефіцієнт заповнення камери (у межах 0,8-0,95).

V_K= =7,86 м³

Об'єм газогенерації, м³ (добовий вихід біогазу).

Максимальний вихід біогазу на стадії найбільш інтенсивного мета-ногенезу залежить від хімічного складу біомаси, який визначається видом тварин і відповідно раціоном, який вони одержують.

Із 1 кг сухої речовини гнойової біомаси, внесеної в реактор біогазової установки, теоретично можна одержати в середньому 0,4-0,6 м³ біогазу. Враховуючи те, що лише 40-50% сухої речовини гною у процесі метано-генезу трансформується в біогаз, реальний вихід біогазу із 1 кг сухої речовини гною великої рогатої худоби становить у середньому 0,2-0,5 м³, а з еквівалентної маси свинячого гною - 0,3-0,7 м³ (реактор працює на ме-зофільному режимі). Із біомаси курячого посліду біогазу виходить більше, ніж із гною великої рогатої худоби або свиней (таблиця 11).

Характеристики

Список файлов ВКР