2.2 Классификация навоза
Навоз является органическим удобрением, состоящее из образуемых животными выделений в процессе их жизнедеятельности (каловые массы, моча, желчь, кровь, отжившие части слизистых оболочек со стенок пищеварительного тракта и т.д.), обычно смешанных с подстилочными материалами. В качестве подстилки применяются озимая солома и торф, считающиеся лучшими для животных и для навоза.
Рассмотрим упрощенную классификацию навоза ( в соответствии с рисунком .1).
Рисунок 1. Классификация навоза
По содержанию воды навоз делится на холодный и горячий. К горячему навозу относятся конский и овечий, а к холодному – коровий и свиной.
По степени разложения:
свежий – прочность и цвет изменены не сильно;
полуперепревший – темно-коричневого цвета, солома разрывается легко;
перепревший – цвет черный, солома полностью разложилась;
перегной – землистая рыхлая масса.
По технологии содержания животных различают навоз подстилочный - твердый и бесподстилочный – жидкий, полужидкий. Если для Германии характерен навоз жидкий, то для Казахстана – твердый.
Исходя из классификации навоза, нас интересует навоз крупного рогатого скота (КРС), свежий, подстилочный, твердый. В качестве подстилки используется солома.
На животноводческих фермах скапливается очень большое количество навоза, который складывается в бурты для гниения, а после вывозится на поля. Возле ферм все больше и больше разрастаются лагуны огромных размеров и с соответствующим запахом. Существуют следующие способы переработки навоза (в соответствии с рисунком 2).
Рисунок 2. Классификация переработки навоза
Наилучшим способом переработки навоза являются переработка биогазовыми установками, которые экологически чистые, производят электроэнергию, тепло и удобрения
2.3 Классификация существующих биогазовых установок
Существует следующая классификация биогазовых установок: 1.По технологии получения газа. Для производства биогаза применяются различные технологические решения. Эти технологические решения можно условно разделить на четыре типичных группы:
Классификация биогазовых установок
|
По количеству ступеней процесса:
|
По температурному режиму:
|
По загрузке реактора:
|
По относительному количеству сухого вещества: |
|
- одноступенчатые - двухступенчатые -многоступенчатые
|
- психофильный (до ~25 °C) - мезофильный (от 32 до 42 °C) - термофильный (от 50 до 57 °C)
|
- периодическая - квазине прерывная - непрерывная
|
- влажная ферментация - сухая ферментация
|
2. По принципу применения газа
По принципу применения газа Биогазовые установки можно разделить на три группы:
- Для производства электрической и тепловой энергии (при сжигании в блочных мини-ТЭЦ). - Для производства тепла (при сжигании в отопительном котле). - Для производства газа (выделение метана и закачка в газопровод).
3. По используемому сырью
- Сельскохозяйственные биогазовые установки, использующие зеленую массу не подвергшуюся первичной переработке и/или продукты выделения сельскохозяйственных животных. - Коферментационные биогазовые установки, использующие смесь сельскохозяйственного сырья и органических отходов, подвергшихся первичной переработке. - утилизационные биогазовые установки, использующие в качестве сырья различные биологические отходы, ферментация которых не противоречит санитарно-эпидемиологическим требования.
4. По конструктивным признакам:одно-и багатореакторные
5.По форме резервуара (в соответствии с рисуноком 3.): - Яйцевидные; - Цилиндрические; - Шаровидные; - С конусом вверх; вниз, с обеих сторон; - В виде траншеи; - Кубические; - Эластичные.
Рисунок 3. Наиболее распространённые типы резервуаров биогазовых реакторов: а - в виде яйца, б - цилиндрический с конусными верхней и нижней частями, в - цилиндрический, г - цилиндрический с перегородкой, д - в виде параллелепипеда (с перегородкой), е - цилиндрический (размещен с наклоном), ж - траншея в грунте (с крышкой).
6. По способам перемешивания и подогрева биомассы ( в соответствии с рисунком 4):
- без подвода тепла и без перемешивания сбраживаемой биомассы;
- без подвода тепла, но с перемешиванием сбраживаемой биомассы;
- с подводом тепла и с перемешиванием биомассы;
- с подводом тепла, с перемешиванием биомассы и со средствами контроля и управления процессом сбраживания.
Рисунок 4. Способы перемешивания сырья в вертикальных реакторах: а, б – механическая мешалка; в,г – перемешивание с помощью насоса; д – перемешивание биогазом и жидкостью; е – перемешивание биогазом.
Рисунок 5. Способы перемешивания сырья в горизонтальных реакторах: а – перемешивание биогазом; б – перемешивание механическими лопастями; в – перемешивание механическими мешалками с электродвигателями; г – перемешивание с помощью насоса; д – перемешивание механическими мешалками от ветряного двигателя.
6. По количеству газгольдера:
Рисунок 6.Сбор и хранение биогаза: а – один газгольдер; б – несколько газгольдеров.
На текущий период в общем энергопотреблении республики доля энергии солнца, ветра, термальных вод и биогаза незначительна и составляет всего 0,02%.