Biogas in azienda. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative

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Nell'ottobre 1997, nella fattoria di I. Gradyackas nella regione di Prienai, è stata costruita la prima stazione di biogas rurale del paese. Su di esso ha iniziato a essere sottoposto a trattamento anaerobico il letame liquido di un allevamento di suini progettato per mantenere fino a 30 scrofe e 120-130 capi di giovani animali riproduttori di diverse fasce di età.

Gli animali vengono alimentati con mangime secco. Come lettiera per i maiali, la segatura viene versata al ritmo di 100 kg / giorno. per tutto il bestiame. Il letame proveniente dalle macchine viene spinto manualmente nel canale del trasportatore a raschietto TSN-160, che lo sposta in un serbatoio interrato con una capacità di 12 m3. Dal serbatoio, il letame entra nel bioreattore.

Il bioreattore è costituito da un vagone cisterna ferroviario. Il suo fondo è doppio: è una "camicia termica" per la circolazione dell'acqua calda, che riscalda il contenuto del serbatoio.

Secondo le fasi del corso dei processi biochimici del trattamento anaerobico - idrolisi (scambio ionico tra varie sostanze e acqua), acidofilo (fermentazione con batteri speciali) e metanogenico (il metano si forma durante il decadimento di sostanze organiche senza accesso all'aria) - il cavità del bioreattore è divisa da pareti divisorie in tre sezioni. Lungo l'asse longitudinale è montato un albero di agitazione meccanico con lame realizzate con angolari in acciaio disposti lungo un'elica.

La capacità del serbatoio è di 60 m3, la capacità utile è di 50 m3. La temperatura del trattamento anaerobico è di 35-37 °C. Il controllo termico, ovvero la fornitura di refrigerante (acqua), è automatizzato. La dose di progetto del carico giornaliero di letame è di 2,5 m3, la produzione di biogas di progetto è di 50-60 m3/giorno. Velocità dell'agitatore 4 rpm, azionato da un motoriduttore da 3 kW. La modalità di miscelazione è ciclica: lavoro - 1 min, pausa - 4 min. Il bioreattore è installato sotto il tetto ed è isolato con rivestimento in segatura.

Riso. Fig. 1. Bioreattore della stazione di servizio sperimentale (l'isolamento della segatura di legno non è mostrato condizionatamente): 1 - stazione di cemento (2 pz.); 2 - "cuscino" termoisolante (2 pz.); 3 - riscaldatore con acqua di termoficazione ("camicia termica" del serbatoio dell'olio ferroviario di base); 4 - tubo di diramazione per ricevere materie prime; 5 - corpo del bioreattore (serbatoio); 6 - materie prime (letame liquido); 7 - albero agitatore con pale; 8 - partizione airlock (4 pezzi); 9 - biogas; 10 - tubo del gas; 11 - biomassa lavorata; 12 - valvola a sifone; 13 - tubo di diramazione del gasdotto della biomassa lavorata; 14 - trasmissione a catena; 15 - motoriduttore (220 V, 3 kW)

Riso. Fig. 2. Posizionamento dell'attrezzatura della stazione di biogas in un allevamento di suini contadini (il trasportatore di alimentazione del letame TSN-160 non è convenzionalmente mostrato): 1 - pompa NZhN-200; 2 - accumulatore di biomassa esaurita (fertilizzanti organici); 3 - camino; 4 - caldaia a gas (gli altri consumatori di biogas non sono convenzionalmente mostrati); 5 - pannello di controllo; 6 - regolatore di pressione; 7 - contatore biogas; 8 - bioreattore

Il letame proveniente dallo stoccaggio viene pompato NZHN-200 nel bioreattore. Allo stesso tempo, il suo contenuto elaborato viene eliminato. Tracimando attraverso le paratoie e il sifone separatore di gas, passa attraverso la tubazione fino al serbatoio di stoccaggio del fertilizzante organico situato nel settore letame dell'allevamento di suini.

Il gas prodotto nel bioreattore viene inviato al locale caldaia. E l'acqua termale (refrigerante) viene utilizzata per riscaldare il bioreattore e gli impianti di produzione.

L'impianto sperimentale di biogas è stato testato dall'ottobre 1997 all'aprile 1996. In sette mesi sono stati lavorati circa 400 m3 di liquame, da cui sono stati ottenuti 3800 m3 di biogas. La produzione media di "combustibile blu" di 19 m3 al giorno è il 38 percento della capacità di progetto del bioreattore. La piccola resa di biogas è dovuta all'esiguo numero di animali in azienda. Più precisamente, la quantità insufficiente di letame ottenuto dai maiali e la mancanza di sostanze organiche secche in esso contenute.

Studi condotti in parallelo in condizioni di laboratorio e in allevamento hanno stabilito che quando si alimentano i suini con concentrati secchi, si contabilizzano 0,3 m3 di biogas per ogni chilogrammo consumato. Pertanto, per garantire le prestazioni di progettazione del bioreattore, il numero di allevamenti di suini dovrebbe essere aumentato di 2-3 volte.

Ispirato dagli esperimenti, I. Gradiackas progetta di espandere la sua fattoria, portando il numero di animali tenuti lì a 400 animali. Ciò significa che ci sono i presupposti per ottenere indicatori più elevati in termini di resa in biogas.

Autori: A.Anciunas, R.Janušauskas, Lituania

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