 |
|
Опытно-промышленные БГУ
В период с 1985 по 1991 гг. в стране был построен целый ряд опытно-промышленных установок, предназначенных для широкого использования на животноводческих фермах страны. Основные из них – КОБОС – комплект оборудования для очистки навозных стоков выпущен опытной партией в количестве 20 шт.
Установка КОБОС-1 предназначена для переработки жидкого навоза влажностью 89-96% в качественное, частично обеззараженное и дезодорированное удобрение с одновременным улучшением санитарного состояния зоны животноводческих комплексов и получением горючего биогаза. Применяется в составе технологических линий переработки навоза на комплексах и фермах с механическим и гидравлическим способами удаления навоза.
Установка для анаэробного сбраживания навоза включает оборудование, обеспечивающее подготовку, транспортировку, сбраживание навозной массы, отвод и сбор биогаза и управление процессом: насос для жидкого навоза, измельчитель, подогреватель-выдерживатель, факельные насосы, реакторы с системой отбора газа, газгольдер, водогрейный котел, пульт управления. Общий вид установки показан на рис. 14.
Рис.14. Общий вид биогазовой установки КОБОС.
Основные эксплуатационно-технологические и технические показатели
установки КОБОС.
Таблица 11
Значение показателей
Показатели по ТЗ по испытываемой машине
Пропускная способность по 30-50 55,6 (средняя)
исходным стокам, м3/сут.
Выход газа, м3/сут. 500 260-440
Затраты труда на переработку
навоза, чел.-ч/м3 2,88 0,973
Уровень механизации и
автоматизации, % 100 100
Количество видов конечного
продукта, шт. 2 2
Удельная материалоемкость
(по отношению к навозу) кг/м3/сут. 3000 1628
Масса комплекта, кг 90000 90500
Установленная мощность (без
электроводонагревателей), кВт 50,6 50,6
Количество обслуживающего
персонала, чел. 1 сменный оператор
Годовой экономический эффект
от внедрения, руб. 253248,0 163320,0
Установка изготовлена на Шумихинском машиностроительном заводе Курганской области в количестве 20 комплектов и поставлена в колхозы страны для широкой хозяйственной проверки.
Биогазовая установка БИОГАЗ-301С разработана по договору о творческом сотрудничестве между НПО им.Фрунзе, Гипронисельхозом и ВИЭСХ.
Общий вид установки показан на рис. 15, а ее техническая характеристика – в таблице 12.
Установка предназначена для обезвреживания и утилизации отходов свиноводческой фермы с поголовьем 3000 свиней методом анаэробной ферментации с получением органических удобрений и биогаза.
Рис. 15. Общий вид установки БИОГАЗ 301С.
Техническая характеристика
Таблица 12.
№ пп Показатели Значение показателей
1. Производительность установки:
по перерабатываемому сырью, м3/сут. 30
по биогазу, нм3/сут. 350-400
по обезвоженному осадку, т/сут. 5-6
по стокам, м3/сут. 25
2. Давление биогаза, мм вод.ст. 200-400
3. Температура, 0С 52-55
4. Вместимость, м3:
Полная 310
Рабочая 300
5. Занимаемая площадь (без газгольдера), м3 400
6. Общая масса основного оборудования, т 103
7. Общая стоимость, тыс.руб. 85
Технологический процесс переработки навоза с получением биогаза осуществляется по следующей схеме. Из помещений свинофермы с помощью скребков и воды отходы по каналам поступают в сборник, откуда насосом подаются в подогреватель. В подогревателе с мешалкой и системой обогрева сырье подогревается до температуры ферментации и насосом подается в метантенк, где в течение 10 суток сбраживается. Сброженный навоз после метантенка подается в отстойник, а затем в центрифугу для разделения на фракции. Твердая фракция используется в качестве удобрения, а жидкая проходит аэробную очистку до норм сброса в канализацию. Полученный биогаз поступает в накопитель-газгольдер, оттуда – в котел для получения пара. Пар используется для приготовления кормов, обогрева помещений и свинофермы.
Установка построена на свиноферме подсобного хозяйства СМПО им. Фрунзе, г. Сумы Украина.
На рис. 16 показан общий вид биофильтра – установки нового поколения.
Рис. 16. Общий вид биофильтра БФ-500.
Биофильтр БФ-500 разработан в рамках комплексной программы научно-технического прогресса стран СЭВ до 2000 года.
Анаэробный биофильтр предназначен для анаэробной очистки жидкого свиного навоза после его предварительного разделения на фракции с получением биогаза.
Емкость биофильтра 500 м3 разделена на 4 секции, заполненные иммобилизирующим материалом. Высота биофильтра 7,5 м, диаметр – 8,7 м. Объем каждой из секций рассчитан в зависимости от величины содержания органического вещества, поступающего в биофильтр в жидкой фракции. Объем первой секции 50 м3 при диаметре центральной трубы 3 м. Объем второй секции – 100 м3. Объем третьей секции – 150 м3. Объем четвертой секции – 200 м3. В нижней части биофильтра имеется перфорированное ложное дно с максимально возможной свободной поверхностью и размером отверстий диаметром не менее 26 мм на расстоянии 0,6 м от верхней образующей конусного дна. Первые две секции отделены сплошной перегородкой от последующих двух секций. В днище предусмотрены две иловые трубы для выгрузки осадка из 1-2 и 3-4 секций. Предусмотрено устройство для внесения в центральную трубу засевной биомассы высокоактивных штаммов вместе с загружаемым навозом.
Жидкий навоз подается на переработку в верхнюю часть центральной секции биофильтра, расположенную по центральной оси. Пройдя через иммобилизирующие поверхности, навозная масса поступает в нижнюю часть второй секции и движется по восходящей. Сбраживаемая масса путем перелива поступает в третью секцию и цикл движения жидкой массы повторяется. Выгрузка сброженной массы из биофильтра осуществляется из верхней части четвертой секции. Периодически при уменьшении пропускной способности иммобилизирующих поверхностей предусматривается промывка их водой и раздельное удаление накопившегося осадка из двух секций нижней конусной части. Отбор биогаза осуществляется из газового колпака биофильтра.
Основные технические показатели БФ-500.
Таблица 13
Производительность по исходному навозу (W>97,5%) - 80 т/сутки
Иммобилизированный материал - кольца оргалита в
сетчатых
полиэтиленовых мешках
Общая масса загрузочного материала - 290 т
Продолжительность обработки - 5 суток
Максимальная степень разложения органики - до 97
Выход биогаза (расчетный) - 310 м3/сутки
Биофильтр БФ-500 построен в совхозе "Большевик", Крым и находится в стадии строительства в совхозе "Балтымский" Екатеринбургская область.
Комплект оборудования кооперационной биогазовой установки БГУ-1000 разработан в соответствии с комплексной программой научно-технического прогресса (КПНТП) стран СЭВ на период 1985-2000 гг.
Общий вид кооперационной биогазовой установки показан на рис.17.
В состав комплекта оборудования кооперационной биогазовой установки входят:
- отделитель посторонних включений из жидкого навоза, установка для предварительного нагрева навоза, модернизированные горизонтальные метантенки последовательного вытеснения 2 х 125 м3, анаэробные биофильтры последовательного вытеснения 4 х 125 м3, сухой газгольдер емкостью 20 м3.
Рис.17. Общий вид кооперационной биогазовой установки БГУ-1000.
Технологической схемой предусмотрено:
- выделение из исходного навоза посторонних грубых включений
- предварительный подогрев навоза до температуры брожения
- гравитационное разделение нагретого навоза на жидкую и сгущенную фракции в подогревателе
- сбраживание сгущенной фракции в метантенках последовательного вытеснения (модернизированный КОБОС-1)
- сбраживание жидкой фракции в анаэробных биофильтрах (БФ-4 х 125)
- утилизация сброженного навоза в качестве удобрения
- сбор и хранение биогаза, а также последующее его использование для обеспечения технологического процесса.
Согласно технологической схеме, исходный навоз поступает в накопитель, откуда насосом НЦИ-100 с измельчителем подается в гравитационные отстойники. В отстойниках в течение суток осуществляется разделение навоза на жидкую и сгущенную фракции. Из отстойников жидкая фракция направляется в биофильтры, а сгущенная – в горизонтальные метантенки, в которых происходит сбраживание с получением биогаза. Сброженная жидкая фаза поступает в пруды первой и второй ступеней аэрации, а затем или сбрасывается в естественные водоемы или используется для орошения сельхозугодий. Сброженная густая фаза делится на фракции в центрифуге или пресс-фильтре и транспортером загружается в тракторную тележку и используется в качестве удобрения. Жидкая часть из центрифуги вновь закачивается в биофильтр.
Биогаз из биофильтра и метантенка хранится в мокром газгольдере. Нагревается исходная органическая масса горячей водой из электродных и газовых котлов.
Полученный биогаз через гидрозатвор газового колпака направляется в котельную для сжигания в газовом котле.
Общее количество жидкого навоза, подаваемого на обработку в БГУ-1000, составляет 100 т/сутки с содержанием сухих веществ в количестве 4,2%. После разделения навоза на жидкую и сгущенную фракции в биофильтры и метантенки поступает соответственно 80 и 20 т/сутки. Из этого количества навоза, в результате его сбраживания, образуется 1000 м3 биогаза в сутки с теплотворной способностью 25 МДж/м3.
Общий годовой выход биогаза – 365000 м3, годовой выход товарного биогаза – 200000 м3, эквивалентное количество условного топлива – 156 т.