Енергетична ефективність процесу анаеробного збродження органічних відходів

Анотація

Ефективним і перспективним способом утилізації гною є анаеробне зброджування в біогазових установках. При зброджуванні, особливо в термофільному режимі, екскременти тварин значною мірою знезаражуються, гине патогенна мікрофлора, втрачає схожість насіння бур’янів і крім того, виділяється біогаз, утилізація якого дозволяє отримати додаткову енергію. Цей шлях утилізації гною за умов поступового виснаження і здороження традиційних джерел набуває особливого значення. Оскільки зброджування здійснюється в закритих спорудах, повністю ізольованих від оточуючого середовища, усувається можливість поширення інфекцій і газів з неприємним запахом та попадання необробленого гною в грунт, грунтові і підземні води. У результаті розкладання органічних речовин у збродженому продукті збільшується доля біогенних елементів, більша їх частина переходить в легкозасвоювані рослинами мінеральні речовини, а втрати азоту не перевищують 3-5 %.

Для визначення характеру газовиділення, глибини мінералізації органічної речовини залежно від режимно-конструктивних параметрів, а також з метою розробки на основі отриманих залежностей технологічних схем анаеробної обробки та утилізації відходів тваринницьких підприємств розроблена експериментальна установка.

Теоретичною основою математичного моделювання і прогнозування роботи біоенергетичних установок є рівняння матеріального балансу, зв’язане з швидкостями біохімічних реакцій і дебітами потоків. Виведення рівняння матеріального балансу можливе за наявності інформації про гідравлічні характеристики біоенергетичних реакторів, від яких залежать умови проведення, обмеження та кінцеві результати процесу. Крім того, необхідні також дані про швидкості протікання біохімічних реакцій, вплив на них умов середовища і робочі параметри.

Ключові слова: органічні відходи, анаеробне зброджування, енергетична ефективність