Выход газа и содержание метана в биогазе
Выход газа обычно подсчитывается в литрах или кубических метрах на килограмм сухого вещества, содержащегося в навозе. В таблице показаны значения выхода биогаза на килограмм сухого вещества для разных видов сырья после 10-20 дней ферментации при работе установки в мезофильном режиме.
Для определения выхода биогаза из свежего сырья с помощью таблицы, сначала нужно определить влажность свежего сырья. Для этого можно высушить килограмм свежего навоза и взвесить сухой остаток. Влажность навоза в процентах можно подсчитать по формуле: (1 - вес высушенного навоза)Ч100%.
Тип сырья |
Выход газа (м3 на килограмм сухого вещества) |
Содержание метана (%) |
А. Навоз животных |
||
Навоз КРС |
0,250 - 0,340 |
65 |
Свиной навоз |
0,340 - 0,580 |
65-70 |
Птичий помет |
0,310-0,620 |
60 |
Конский навоз |
0,200 - 0,300 |
56-60 |
Овечий навоз |
0,300 - 0,620 |
70 |
B. Отходы хозяйства |
||
Сточные воды, фекалии |
0,310-0,740 |
70 |
Овощные отходы |
0,330 - 0,500 |
50-70 |
Картофельная ботва |
0,280 - 0,490 |
60-75 |
Свекольная ботва |
0,400-0,500 |
85 |
С. Растительные сухие отходы |
||
Пшеничная солома |
0,200-0,300 |
50-60 |
Солома ржи |
0,200-0,300 |
59 |
Ячменная солома |
0,250-0,300 |
59 |
Овсяная солома |
0,290-0,310 |
59 |
Кукурузная солома |
0,380-0,460 |
59 |
Лен |
0,360 |
59 |
Конопля |
0,360 |
59 |
Свекольный жом |
0,165 |
|
Листья подсолнечника |
0,300 |
59 |
Клевер |
0,430-0,490 |
|
D. Другое |
||
Трава |
0,280-0,630 |
70 |
Листва деревьев |
0,210-0,290 |
58 |
Подсчитать какое количество свежего навоза с определенной влажностью будет соответствовать 1 кг сухого вещества можно следующим образом: от 100 отнимаем значение влажности навоза в процентах, а затем делим 100 на это значение: 100: (100% - влажность в %).
Пример 1: если вы определили, что влажность используемого в качестве сырья навоза КРС равна 85%, то 1 килограмм сухого вещества будет соответствовать 100:(100 - 85) = около 6,6 килограмм свежего навоза. Значит, с 6,6 килограммов свежего навоза мы получаем 0,250 - 0,320 м3 биогаза, а с 1 килограмма свежего навоза КРС можно получить в 6,6 раз меньше: 0,037 - 0,048 м3 биогаза.
Пример 2: Вы определили влажность свиного навоза - 80%, значит 1 килограмм сухого вещества будет равен 5 килограммам свежего свиного навоза. Из таблицы мы знаем, что 1 килограмм сухого вещества (или 5 кг свежего свиного навоза) выделяет 0,340 - 0,580 м3 биогаза. Значит, 1 килограмм свежего свиного навоза выделяет 0,068 - 0,116 м3 биогаза.
Примерные значения
Если известен вес суточного свежего навоза, то суточный выход биогаза в условиях Кыргызстана будет примерно следующим:
- 1 тонна навоза КРС 25-30 м3 биогаза;
- 1 тонна свиного навоза 50 - 70 м3 биогаза;
- 1 тонна птичьего помета 50 - 60 м3 биогаза.
Нужно помнить, что примерные значения приводятся для готового сырья влажностью 85% - 92%. Вес биогаза
Объемный вес биогаза составляет 1,2 кг на 1 м3, поэтому при подсчете количества получаемых удобрений необходимо вычитать его из количества перерабатываемого сырья.
Для среднесуточной загрузки 55 кг сырья с одной головы КРС и дневном выходе биогаза 1,5 - 2,0 м3 на голову скота, масса сырья уменьшится на 4 - 5% в процессе переработки в биогазовой установке.
Проблема корки
Если наблюдается высокий объем газа, но он недостаточно горючий, это часто означает, что на поверхности сырья в реакторе образовалась пена или корка. Если давление газа совсем низкое, это тоже может означать, что образовалась корка, блокирующая газовую трубу. Необходимо удалять корку с поверхности сырья в реакторе.
Удаление корки
Особенностью корки, которая образуется на поверхности сырья в реакторе биогазовой установки, является то, что она не ломкая, но тягучая и может стать очень твердой в течение короткого периода времени. Для ее разрушения нужно поддерживать ее в увлажненном состоянии. То есть, корку можно полить сверху водой или опустить в сырье.
Сортировка сырья для биогаза
Солома, трава, стебли травы и даже просто подсохший навоз всплывают на поверхность сырья, а сухие и минеральные вещества оседают на дне реактора и со временем могут закрыть выгрузочное отверстие или уменьшить рабочую площадь реактора. При правильно подготовленном сырье с не слишком высоким содержанием воды такой проблемы не возникает.
Готовый субстрат для биогаза
При использовании свежего навоза КРС не возникает проблемы корки. Проблемы возникают в случае, когда в сырье присутствуют твердые и не разложившиеся органические вещества. Перед строительством установки необходимо проверить корм животных и навоз на возможность переработки в реакторе.
Может оказаться необходимым тщательное измельчение корма и, в таком случае, лучше заранее рассчитать дополнительные затраты. Проблема содержания твердых частиц в сырье намного серьезнее для свиного навоза и птичьего помета. Песок, склевываемый курами, и попадание перьев в помет делают птичий помет трудным сырьем.