2.4.10. Анаэробное сбраживание при утилизации навоза

Перспективным направлением в утилизации навоза является его анаэробное сбраживание, позволяющее получить газообразное топливо и качественное органическое удобрение, сохранить от загрязнения окружающую среду.

Газ, получаемый при анаэробном сбраживании, может быть использован для бытового потребления (табл. 7),

Таблица 7

Поголовье скота и птицы, необходимое для обеспечения нормативного количества биогаза для бытового потребления

Расчет процесса метанового сбраживания ведется в следующей последовательности.

Объем навозоприемника:

V_H = Qpt_HK_B , м³,

где р - плотность навоза, кг/м³,

t_H - время накопления навоза, t = 2 суток,

К_в - коэффициент, учитывающий изменение плотности навоза в зависимости от исходной влажности, К_в= 1,5. .

Объем емкости. для назрева: .

где Q_cyT - суточный выход навоза влажностью 92%, -т,

t₀ - время нагрева, сутки,

- коэффициент, учитывающий изменение объема в зависи-

мости от температуры нагрева, = 1,0. ..1,2.

Объем метатенка:

VM = 100Qсутр / q, м³,

где q - суточная доля загрузки метатенка, в процентах.

Продолжительность сбраживания:

t_cб = 100 / q¹,

где q¹ - выход биогаза, приходящийся на 1 т перерабатываемого навоза, q¹⁼ 20 м³.

Суточный выход биогаза: С_б = О_сухq^I

Объем газгольдера: V_г= С₆-t_нб / 24,

где t_H6 - время накопления биогаза за сутки, ч.

Общая тепловая энергия получаемого биогаза: О_обц = G₆C₆,

где С₆ - теплотворная способность биогаза, С₆ = 24 МДж/м³.

Расход теплоты на нагрев исходного навоза с t=8°C до t=35°C (мезофильный режим):

Q_мр=Q_сут(t₂ - t₁) C_н / 

где С_н - теплоемкость навоза, С_н = 4,06 кДж/(кг°С),

η - коэффициент полезного действия нагревательного уст­ройства, η= 0,1.

Расход теплоты на собственные нужды: Q_CH = Q_Mp + Q_KT / ,

где Q_KT - расход теплоты на компенсацию теплопотерь, Q_K принимается

( 5. ..7) % от <Q_мр.

Общее количество биогаза, идущего на собственные нужды:

G_бн=Q_сн / С_б

Выход товарного биогаза: G_6T = G₆ - G_6H.

Коэффициент расхода биогаза на собственные нужды:

η_б - G_бн / G_н.

Минимальная тепловая мощность: P_min = G_бq_n / t_р ,МВт,

где q_n - низшая теплота сгорания природного газа, q_n = 33,5 МДж/м³.

Тепловая мощность котла, например КГМ500:

W_к = 1500 / G_б.

Продолжительность работы котла парообразователя для собс­твенных нужд установки:

Т_р = q_CH / Wк .ч.