Эксплуатация установки в период проведения исследований в Нижней Саксонии

В качестве сырья для БГУ использовался, прежде всего, кукурузный силос, а в начале периода проведения исследований навоз КРС и пшеница (злаковый силос с целого растения) (изображение 2-8).

Вплоть до 39 календарной недели 2007 г., за исключением 2 календарной недели 2008 г., использовался только кукурузный силос. Хотя данная БГУ была введена в эксплуатацию еще в ноябре 2005 года, непосредственно в ходе первых недель исследования были установлены высокие показатели Р08/ТАС, превышающие 1,0 в первой фазе выработки биогаза, что указывало на повышенную кислотность. Поэтому вплоть до 32 календарной недели 2007 г. наблюдалось постоянное снижение объемов загрузки сырья.

В дальнейшем было установлено, что в 1 фазе масса перемешивалась в недостаточной степени. И в этом случае ситуация была существенно улучшена благодаря добавке навоза КРС, что, в свою очередь, в значительной степени поддержало процесс разложения субстрата. Начиная с 36 календарной недели 2007 г. показатели Р08/ТАС вновь установились на среднем уровне ок. 0,4 и объем загрузки сырья в установку был вновь увеличен.

Позднее в период проведения исследования возник ряд неполадок механизма загрузки твердых компонентов и нагнетающего поршня, что вновь привело к снижению объемов загрузки. В ходе 10 календарной недели 2008 г. вновь отмечалось стремительное увеличение показателя Р08/ТАС, вследствие чего объемы загрузки снизились.

В связи с описанными выше проблемами наблюдалось временное поступенчатое снижение нагрузки ферментера (изображение 2-9) с 27 по 37 календарную недели 2007 г. и с 10 по 15 календарную неделю 2008 г. Средний показатель нагрузки установки составлял 2,2 кг оСВ/ (м³ рабочего объема в день). Среднее время гидравлического отстаивания субстрата составляло 146 дней. Увеличение времени гидравлического отстаивания в периоды с 25 по 37 календарную неделю 2007 г. и с 10 по 15 календарную неделю 2008 г., как и снижение значений нагрузки установки, было обусловлено описанными выше сбоями в работе оборудования.

Средний показатель выработки метана составляет 0,83 нм³ СН₄/(м³ рабочего объема в день). Такой показатель также отображает значительное влияние установленных нарушений биологической среды в ферментере и проведенных ремонтных работ. В целом показатель выработки метана, начиная с 33 календарной недели, очень стабилен и составляет ок. 0,93 нм³ СН₄/(м³ рабочего объема в день); замена субстрата также не оказала негативного влияния. В конце исследуемого периода показатель выработки метана снизился до величины 0,53 нм³ СН₄/(м³ рабочего объема в день) в связи с возникшим нарушением технологического процесса.

Вплоть до 32 календарной недели 2007 г. установка работала на ок. 77 % от общей мощности по производству электроэнергии, что обусловлено имевшими место техническими неисправностями. Нарушения биологической среды привело к значительному уменьшению коэффициента использования мощности по выработке электроэнергии, который на 29 и 32 календарных неделях 2007 года был зафиксирован на уровне 48 %.

Только после регенерации технологического процесса, добавления навоза КРС и постепенного увеличения объемов загрузки субстрата было отмечено увеличения коэффициента до 87 %. На 10 календарной недели 2008 года коэффициент использования мощности по выработке электроэнергии упал до величины 16 %. В связи с неудовлетворительными биологическими характеристиками и техническими проблемами средняя величина коэффициента использования мощности по выработке электроэнергии блочной ТЭЦ в целом составляла всего 77 %.

Потребность в электроэнергии на собственные нужды для всей БГУ (устройства для перемешивания, насосы, блочная ТЭЦ и т.д.) составляла в исследуемый период 8,9 % от объема вырабатываемой электроэнергии (таблица 2-3).

Данные по использованию тепловой энергии внешними потребителями, также представленные на изображении 2-7, демонстрируют достижение сравнительно высокого коэффициента использования тепловой энергии, составляющего ок. 52,8 %, что позволяет сделать вывод о том, что на предприятии действует удачная концепция по использованию теплоэнергии.

Несмотря на небольшую величину коэффициента использования мощности по выработке электроэнергии на БГУ был достигнут положительный результат хозяйственной деятельности. При исправной эксплуатации установки без неполадок механизма загрузки твердых компонентов и стабильных характеристиках биологической среды представляется возможным достигнуть значительно лучших показателей по использованию мощности для выработки электроэнергии и экономической эффективности установки в целом.