- •1. Сучасний стан існуючих технологій виробництва та використання органо-мінеральних сумішей
- •2. Характеристика сировини для біоконверсної переробки органічної маси
- •3. Вплив органо-мінеральних сумішей на ріст і розвиток рослин
- •4. Біоконверсна технологія виробництва біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •4.1. Біоконверсний комплекс
- •Техніко-економічна характеристика Біоконверсного комплексу бк-1
- •4.2. Технологічний процес виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив.
- •4.2.1. Мікробіологічна ферментація органічної маси.
- •4.2.2. Вплив складу сировини на мікробіологічний процес.
- •4.2.3. Опис технологічного процесу
- •4.2.4. Склад обладнання і його технічна характеристика.
- •4.3. Технологічний режим процесу виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив
- •4.3.1. Перемішування, подрібнення, гомогенізація вихідної органічної маси.
- •4.3.2. Тонке подрібнення біомаси.
- •4.3.3. Мікробіологічна ферментація.
- •4.3.4. Термостатування в реакторі.
- •4.3.5. Температурний режим процесу.
- •4.3.6. Режим завантаження реактора.
- •4.3.7. Перемішування в реакторі.
- •4.3.8. Відбір газу.
- •4.4. Виготовлення біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •4.4.1. Подрібнення і класифікація органо-мінеральних компонентів.
- •4.4.2. Змішування органо-мінеральних компонентів.
- •4.4.3. Високотемпературна сушка суміші
- •4.4.4. Гранулювання органо-мінеральної суміші.
- •4.4.5. Підсушування і охолодження гранул.
- •4.4.6. Фасування гранул.
- •4.5. Вимоги до якості виконання технологічного процесу.
- •4.6. Контроль технологічного процесу
- •4.7. Загальні відомості з техніки безпеки при експлуатації біоконверсного комплексу
- •4.8. Обґрунтування і розрахунок базових технологічних процесів виробництва біологічно-активних органо-мінеральних добрив
- •4.8.1. Масова доля компонентів для приготування 1 тони ба омд визначається за формулою:
- •4.8.3. Вологість суміші визначається за такою залежністю:
- •4.8.5. Кількість технологічної води необхідної для приготування рідкого субстрату в мікробіологічний реактор визначається по такій залежності
- •4.8.6. Кількість біогазу який одержимо в результаті мікробіологічної ферментації визначимо по такій залежності:
- •4.8.7. Кількість біогазу який потрібний для сушки ба омд визначаємо із залежності:
- •4.9. Результати експериментальних досліджень твердо фазного ферментера
- •4.9.1. Конструктивно-технологічна схема ферментера
- •4.9.2. Експерементальні дослідження роботи твердофазного ферментера
- •Результати експериментальних
- •4.10.1. Конструктивно-технологічна схема поршневого насоса.
- •2. Експеремнетальні дослідження роботи поршневого насоса.
- •5. Вплив біологічно-активних органо-мінеральних добрив на урожайність сільськогосподарських культур
- •6. Вплив біологічно-активних органо-мінеральних добрив на продуктивність і якість цукрових буряків при локальному їх внесенні.
- •6.1. Умови проведення досліджень
- •6.2. Результати досліджень
- •6.3. Дослідження локального внесення біологічно активних добрив на врожайність цукрових буряків
- •6.3.1. Обгрунтування технологічного процесу локального внесення бад
- •7. Техніко-економічне обґрунтування виготовлення та використання біологічно активних органо-мінеральних добрив
- •7.1. Біоенергетична оцінка біоконверсних комплексів
- •7.1.1. Обґрунтування критеріїв оцінки біогазових установок
- •7.1.2. Визначення коефіцієнта біоенергетичної ефективності біогазових установок.
- •7.1.3. Результати випробовувань бгу.
- •Вихідні дані розрахунку собівартості ба омд.
- •Розрахунок собівартості ба омд
- •Розрахунок економічної ефективності ба омд при вирощуванні цукрових буряків
- •Біоконверсний комплекс бк-1
- •1. Опис роботи біокомплекса
- •1.1. Опис і робота ферментера
- •1.2. Опис і робота установки для виробництва омд
- •1.2.3. Прес-гранулятор
- •2. Використання за призначенням
- •3. Технічне обслуговування
- •4. Поточний ремонт
- •5. Консервація.
- •6. Зберігання
- •7. Транспортування.
- •8. Утилізація.
- •9. Інструкція з монтажу, пуску і регулюванню біокомплекса.
- •Добриво Біологічно-активне органо-мінеральне гранульоване "Біогран"
- •1. Нормативні посилання.
- •2. Технічні вимоги
- •3. Вимоги безпеки і охорони навколишнього середовища.
- •4. Правила приймання.
- •5. Методи аналізу.
- •6. Транспортування і зберігання.
- •7. Гарантії виробника.
- •8. Порівняльна техніко-економічна характеристика органо-мінеральних добрив
- •9. Технічні умови на органо-мінеральні добрива
- •Біологічно активні добрива Технологія виробництва Монографія
7.1.3. Результати випробовувань бгу.
Для порівняльної характеристики біоенергетичних установок та для визначення їх ефективного використання у виробничій практиці та конструкторсько-технологічних розробках БГУ, а також для проведення техніко-економічних розрахунків рекомендується використовувати запропоновану методику, за якою визначається коефіцієнт енергетичної ефективності БГУ.
В (таб. 2) наведена техніко-економічна характеристика біоенергетичних установок за результатами їх випробувань у виробничих умовах за запропонованою вище згаданою методикою, визначення коефіцієнта біоенергетичної ефективності БГУ.( kеф)
Таблиця 2
Техніко-економічна характеристика газових установок(БГУ)
за результатами випробувань
№ п/п
|
Назва біоенергетич-них установок
|
Показники |
||||||||||
V |
Vk |
N |
Y |
W |
T |
t |
n |
p |
kф |
|||
1 |
БГУ«Оленівка» Україна (св.гній) |
960 |
800 |
70,0 |
80,0 |
96,1 |
35 |
10 |
10,0 |
0,38 |
0,49 |
|
2 |
КОБОС-1 Україна (гній ВРХ) |
150 |
100 |
42,0 |
12,5 |
94,7 |
42 |
8 |
12,5 |
0,28 |
0,40 |
|
3 |
БГУ «Золотоноша» Україна (св.гній) |
165 |
120 |
10,2 |
16,5 |
93,7 |
42 |
7 |
13,7 |
0,21 |
0,19 |
|
4 |
БГУ «Огри» Латвія (св..гній) |
265 |
120 |
37,5 |
20,0 |
93,6 |
54 |
6 |
16,0 |
0,26 |
0,10 |
|
5 |
БГУ «Пярну» Естонія (св.гній) |
6210 |
5210 |
240,6 |
400,0 |
94,1 |
38 |
13 |
7,6 |
0,32 |
0,58 |
|
6 |
Біогаз-301 Україна (св.гній) |
350 |
240 |
151,1 |
30,9 |
96,0 |
41 |
8 |
12,8 |
0,35 |
0,37 |
|
7 |
БГУ «Терезіне» Україна (св..гній) |
1400 |
1200 |
250,7 |
60,0 |
92,0 |
40 |
25 |
4,0 |
0,32 |
0,63 |
|
Показник: V- добовий вихід біогазу в період експлуатації БГУ, м3/доб, у Vk - корисний об’єм реактора, м3; N – витрати електроенергії на виконання технологічного процесу, кВт. год./доб; Y -доза завантаження біореактора, т/доб; ,W - вологість біомаси,%; Тзб - температура зародження, °С; t - час обертання біомаси, діб; n - доля завантаження біомаси в реактор, %; р - вихід біогазу з абсолютно сухої органічної речовини (АСОР)м3/кг∙АСОР;
Ефективність
біогазових установок відображає
біоенергетичний коефіцієнт
,
який кількісно дорівнює відношенню
енерговмісту продукції до затрат
сукупної енергії і виражається такою
залежністю:
(12)
Зрештою, метод запропонованої біоенергетичної оцінки технологічних процесів біоконверсії гною та різних органічних відходів зводиться до визначення біоенергетичних коефіцієнтів. Технологія, що дає найбільший енерговміст продукції при найменших питомих затратах сукупної енергії, є енергоощадною і має перевагу.
При підрахунку коефіцієнта біоенергетичної ефективності виробництва продукції ( основної і побічної частин) може виявитись, що при модернізації технології або прив’язці її до конкретних умов даний коефіцієнт буде збільшуватись не лише за рахунок покращення якості добрив( наприклад, підвищення вмісту діючої речовини), але й завдяки підвищенню вмісту білків жирів, вуглеводів. За рахунок більшої енергоємності жиру( 1 г жиру містить 39,0 кДж енергії, а протеїну чи вуглеводів-тільки 17,2 кДж) загальний енерговміст продукції буде зростати , що дасть викривлену біоенергетичну оцінку пропонованої технології. Тому й необхідно проводити більш детальний розгляд і аналіз складових частин продукції біоконверсного комплексу.
В (табл. 3) проведено розрахунки грошово-фінансових затрат на виробництво 1 м3 газу, який продукується біогазовими установками.
Таблиця 3
Фінансово-енергетична оцінка біогазових установок
№ п/п |
Назва біоенергетич-них установок
|
Показники |
|||||
Vk |
Vn |
VT |
С1 |
С2 |
Ц |
||
1 |
КОБОС-1 Україна (гній ВРХ) |
100
|
79,0
|
28835,0
|
100,0 |
4,0
|
0,13
|
2
|
БГУ «Золотоно-ша» Україна (св.гній) |
120 120
|
61,0 |
22265,0 |
120,0 |
4,8 |
0,21 |
3
|
БГУ «Огри» Латвія (св.гній) |
120 |
39,0 |
13140,0 |
120.0 |
4,8 |
0,36 |
4
|
БГУ «Пярну» Латвія (св.гній) |
5200 |
4316,0
|
1575340,0 |
5200,0 |
208,0 |
0,13 |
5
|
Біогаз-30 І Україна (св.гній)
|
240 |
145,0 |
52925,0 |
240,0 |
9,6 |
0,18 |
6 |
БГУ «Терезіне» Україна (гній ВРХ) |
1200
|
1202,0 |
424130 |
1200,0 |
48,0 |
0,11 |
Показник: Vк - корисний об’єм реактора, м3;Vт, - товарний вихід біогазу за добу, м3/доб; VТ.р- товарний вихід біогазу за рік, м3 /рік; С1 - вартість біоенергетичної установки, тис.дол; С2 - повернення кредиту за БГУ в рік, тис.дол/рік; Ц- мінімальна ціна з 1м3 біогазу при якому буде повернений кредит за БГУ, дол./м3.
Таким чином, методика біоенергетичної оцінки біоконверсних технологічних процесів дозволяє виявити їх найбільш енергоємні елементи, їх конкурентоспроможність, а також визначити напрямки підвищення біоенергетичного коефіцієнта, тобто, зростання біоенергетичної ефективності виробництва на перспективу, крім того для порівняльної оцінки біоконверсних технологій поряд з визначенням затрат живої праці, пального, енергоємності засобів механізації необхідно врахувати затрати енергії на видалення гною, його накопичення, попередню підготовку для ферментації та енергоємність виробничих приміщень, споруд для його зберігання, а також біоенергетичні параметри.
Застосування інтенсивних технологій в рослинництві призводить до щорічного зменшення вмісту гумусу в ґрунті на 0,5...1,0%. При цьому частково розмикається створений природою малий біологічний кругообіг речовин. Роботи по поновленню органічних речовин в ґрунті проводиться комплексно і не в повному об’ємі. Вміст гумусу в ґрунті поновлюється лише на 50%. [19]
В порівнянні з розвиненими країнами сільськогосподарське виробництво України має значно вищі енерговитрати, особливо паливно-енергетичних ресурсів, основні напрямки економії яких умовно можна поділити на азототехнічні, технічні та організаційні. Результати досліджень та зарубіжний досвід показують, що паливно-енергетичні ресурси можна зекономити за рахунок введення в практику біологічного землеробства, менш енергоємних систем обробітку ґрунту, оптимізації структури посівних площ, підвищення культури землеробства і урожайності сільськогосподарських культур за рахунок використання біологічно-активних органо-мінеральних добрив (БА ОМД). [20]
Такі заходи повинні забезпечити отримання сталої високої врожайності на рівні інтенсивних технологій з одночасним підвищенням якості продукції, зменшенням антропогенного навантаження на навколишнє середовище, підтриманням і відтворенням родючості ґрунтів, а також зменшенням детальних витрат на отримання сільськогосподарської продукції.
За базову технологію підживлення цукрових буряків візьмемо технологію локального внесення мінеральних добрив типу "нітроамофоска" і порівняємо з застосуванням в цій технологічній операції біологічно-активних органо-мінеральних добрив на основі сапропелю.
7.2. Техніко-економічне обґрунтування виготовлення біологічно-активних добрив
