سوزاندن فضولات. دیگ بخار با استفاده از فضولات پرندگان

Zharkov G. V. *، Ph.D. مست K. E. **، Pupin V. B. **.
* LLC "Adaptika" ( دهکده بلیه برگا، بریانسک، روسیه),
** موسسه گاز NAS U (کیف، اوکراین)

حاشیه نویسی. با توسعه پرورش طیور، مشکل دفع کود مرغی اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. بستر یک آلاینده قوی خاک، آب و هوا است. در عین حال، بستر یک ماده خام با ارزش برای تولید کود، مواد افزودنی خوراک و یک منبع انرژی است. داده شده تحلیل مقایسه ایجهت های مختلف دفع زباله به نظر می رسد موثرترین روش یک رویکرد یکپارچه برای بازیافت است که مبتنی بر تولید و تبدیل به گاز گلوله ها از بستر، استفاده از باقی مانده خاکستر کک به عنوان کود با کیفیت بالا و تولید انرژی الکتریکی و حرارتی برای نیازهای خود و مصرف کنندگان خارجی است. ترکیبات گاز ژنراتور به دست آمده از گاز شدن گلوله ها از بستر و فضولات بومی آورده شده است. طرحی از یک شرکت برای پردازش پیچیده کود پیشنهاد شده است.

در حال حاضر پویاترین صنعت در حال توسعه است کشاورزیمنطقه - پرورش طیور. به ازای هر واحد خوراک مصرفی، بیشترین بازده تولید را به دست می آورد. در نتیجه، از سال 2008 تا 2012 در فدراسیون روسیهافزایش مداوم در جمعیت طیور وجود داشت. در این مدت 123.4 میلیون رأس افزایش یافت. این افزایش تنها در سال 2012 به بیش از 24 میلیون راس رسید که در ابتدای سال 2013 به 394.2 میلیون راس رسید. بدیهی است که مانند هر صنعتی که به سرعت در حال رشد است، پرورش طیور نیز دردسرهای فزاینده خود را دارد. یکی از دردناک ترین مشکلات، مشکل دفع کود مرغ است.

وزارت منابع طبیعیفدراسیون روسیه در تاریخ 2 دسامبر 2002 "کاتالوگ طبقه بندی فدرال زباله" را تصویب کرد که در آن فضولات پرندگان به عنوان ماده ای از کلاس خطر III گنجانده شده است. مزارع طیور با مجازات های جدی برای دفع زباله های به اصطلاح خطرناک مواجه شدند.

با در نظر گرفتن فرمان دولت روسیه مورخ 12 ژوئیه 2003 شماره 344 "در مورد استانداردهای پرداخت برای انتشار گازهای گلخانه ای در هوای جویآلاینده ها از منابع ثابت و متحرک، تخلیه آلاینده ها به آب های سطحی و زیرزمینی، دفع زباله های تولید و مصرف" برای دفع زباله های کلاس خطر III (فضولات پرندگان) جریمه 497 روبلی از مرغداری ها دریافت می شود. در هر تن، اگر در مرغداری ها فضولات پرندگان دفع نشود، بلکه در انبارها انباشته شود. در حال حاضر، به گفته وزارت کشاورزی، پرداخت های شرکت های کشاورزی برای قرار دادن کود و سایر زباله ها در زمین های خود به 35 میلیارد روبل می رسد. در سال، بدون احتساب جریمه های آلودگی محیط.

از نظر میزان آلودگی شیمیایی محیط زیست، فضولات بدون زباله 10 برابر خطرناکتر از زباله های شهری است. فضولات به عنوان یک محیط مساعد برای حفظ و توسعه میکروارگانیسم ها و کرم های مختلف، خطر آلودگی آب، خاک، آب های زیرزمینی، خوراک و مراتع با عوامل بیماری زا خطرناک برای مردم و حیوانات. مطابق با سازمان جهانیمراقبت های بهداشتی، بیش از 100 گونه از پاتوژن های مختلف بیماری های حیوانی و انسانی می توانند با موفقیت در این محیط رشد کنند.

بالاترین سطحمزارع دفع کود بدون بستر در معرض تنش های محیطی هستند. مساحت مزارع آلوده به زباله های آلی، از جمله ضایعات دام، در فدراسیون روسیه بیش از 2.4 میلیون هکتار است که 20٪ آن به شدت آلوده، 54٪ آلوده و 26٪ آلودگی جزئی است. این زمین ها منبع دائمی آلودگی زیست کره هستند. در ذخیره سازی طولانی مدتفضولات در نواحی سنگفرش نشده باز بارش جوی, مشکلات زیست محیطیاجتناب ناپذیر. در لایه سطحی خاک (4/0 متر)، سطح نیتروژن معدنی به 4950 کیلوگرم در هکتار می‌رسد، با احتساب سطح نیتروژن نیترات از 2500 کیلوگرم در هکتار که 17 برابر بیشتر از خاک غیرآلوده است. در آب‌های زیرزمینی، نیتروژن نیترات 2 برابر، نیتروژن آمونیاکی 8 برابر، فسفر 11 برابر و پتاسیم 10 برابر بیشتر از مقدار آن در آب‌های زه‌کشی از مزرعه است. تنها خسارت زیست محیطی ناشی از نقض مقررات برای استفاده از زباله های بدون زباله در حال حاضر 150 میلیارد روبل برآورد شده است. خسارات وارده به سلامتی افراد و حیوانات حتی به طور تقریبی قابل برآورد نیست. نرخ بروز جمعیت در مناطقی که شرکت های بزرگ دامداری و مرغداری ها در آن فعالیت می کنند 1.6 برابر بیشتر از میانگین در فدراسیون روسیه است.

داده های ارائه شده تأیید می کند که دفع زباله سازمان یافته هم برای انجام موفقیت آمیز تولید رقابتی و هم برای اطمینان از همزیستی مجتمع های پرورش طیور و جمعیت مناطق مجاور بسیار مهم است.

کود مرغ نه تنها ضایعات است، بلکه یک ماده خام با ارزش است که باید مورد استفاده قرار گیرد. شناخته شده است که مدفوع پرندگان عبارتند از:

  • کود آلی با محتوای بالا مواد مغذی. کود مرغی به عنوان کود برتر از کود است؛ حاوی: نیتروژن (N) - 1.6٪، فسفر (P) - 1.5٪، پتاسیم (K) - 0.8٪، کلسیم (Ca) - 2.4٪، منیزیم (Mg) - 0.7٪، گوگرد (S) - 0.4٪. همچنین حاوی عناصر کمیاب است: مس، منگنز، کبالت، روی و اسیدهای آمینه.
  • افزودنی خوراک با ارزش خشک مدفوع مرغحاوی 26-38٪ پروتئین خام، 12-14٪ فیبر، 3-5٪ چربی، 3-9٪ کلسیم، تا 5٪ فسفر است.
  • سوخت زیستی که ارزش حرارتی کمتر آن 3500...4000 کیلوکالری بر کیلوگرم وزن خشک بسته به وجود و ترکیب بستر می باشد.

استفاده از بستر نه تنها از نظر فنی امکان پذیر است، بلکه توجیه اقتصادی نیز دارد. ایجاد یک شرکت طراحی شده برای استفاده یکپارچه از کود دامی در همه مناطق فوق بسیار جالب است. اجازه دهید به تشریح مفاد اصلی این رویکرد بپردازیم.

بستر به عنوان ماده اولیه برای تولید کود. ماهیت این فرآیند شامل تولید کودهای دانه ای با استفاده از کمپوست تسریع شده است. این رویکرد به طور کامل الزامات سند "قوانین دامپزشکی و بهداشتی برای تهیه کود، فضولات و فاضلاب برای استفاده به عنوان کودهای آلی برای بیماری های عفونی و تهاجمی حیوانات و طیور" (مورد تایید وزارت کشاورزی و غذای روسیه) را برآورده می کند. فدراسیون در تاریخ 04.08.1997 شماره 13-7-2/1027) و به شما امکان می دهد محصولی سازگار با محیط زیست با کیفیت بالا را تهیه کنید که تقاضای ثابتی از سوی تولیدکنندگان محصولات کشاورزی برای آن وجود دارد. الزامات کیفیت، روش های کنترل، شرایط ذخیره سازی، حمل و نقل و حتی استانداردهای استفاده از چنین محصولی قبلاً در GOST R 53117-2008 "کودهای آلی مبتنی بر فضولات حیوانی" ایجاد و تنظیم شده است. مشخصات فنی" راه حل های آماده ای برای کمپوست سازی سریع وجود دارد و مطالعاتی در مورد تأثیر کودهای مبتنی بر کود کمپوست شده بر عملکرد محصول انجام شده است. تنها چیزی که باقی می ماند این است که مجموعه ای از تجهیزات را برای تولید تجهیزات انتخاب کنید، انرژی آن را تامین کنید و شروع به تشکیل شبکه ای از مصرف کنندگان، تولید و فروش کنید. بدیهی است در صورتی که قیمت تمام شده کودهای تولیدی بالا نباشد و شکل آن برای استفاده مناسب باشد، این محصول رقیب قابل توجهی برای کودهای معدنی سنتی خواهد بود.

بستر به عنوان جزئی از خوراک حیوانات بزرگ گاو . یکی از ویژگی های هضم در پرندگان حرکت سریع غذا از طریق دستگاه گوارش است. در نتیجه همه اجزا و مواد مغذی جذب نمی شوند. در نتیجه، محتوای چنین محصول ارزشمندی مانند پروتئین در کود مرغ بیش از 30٪ است. دستگاه گوارش نشخوارکنندگان امکان استخراج موثر مواد مغذی از خوراک را فراهم می کند. این امر امکان استفاده از فضولات پرندگان را به عنوان افزودنی در رژیم غذایی طبیعی گاوها فراهم می کند. استفاده از فضولات فرآوری نشده برای این اهداف غیرممکن است: بوی مشخص، کیفیت های طعممیکرو فلور بیماری زا و فرصت طلب اجازه استفاده از بستر را به شکل افزودنی خوراک نمی دهد. با این حال، خشک کردن و عملیات حرارتی بو را از بین می برد و میکرو فلور را از بین می برد. این امر فرصت های زیادی را برای استفاده از کود مرغ باز می کند. تحقیقات در مورد تأثیر استفاده از کود دامی به عنوان کود در بسیاری از کشورها از جمله اتحاد جماهیر شوروی انجام شد که همواره نتایج خوبی را نشان می داد.بر این اساس در سال 1976 وزارت کشاورزی "الزامات دامپزشکی و بهداشتی موقت برای کود مرغی خشک" را تصویب کرد. برای تغذیه حیوانات مزرعه استفاده می شود.

تغذیه به شکل کود مرغی آماده می تواند افزایش وزن دام را در حین پرواربندی به میزان قابل توجهی افزایش دهد و در عین حال هزینه های تضمین این سود را کاهش دهد. همانطور که در مورد استفاده از کود به عنوان کود، الزامات برای استفاده گسترده یکسان است: قیمت پایین و سهولت استفاده.

زباله به عنوان منبع انرژی بیایید بلافاصله با استفاده از بومی رزرو کنیم (بدون رختخواب) بستر برای رفع نیازهای انرژی غیر منطقی تلقی می شود. عبارت مندلیف در مورد روغن را می توان به طور کامل در مورد فضولات مرغ به کار برد. بستر بومی باید در جهت های فوق استفاده شود. با توجه به بستر زباله، که دفع آن یک مشکل واقعی است و نتایج پردازش چندان واضح نیست، استفاده معقول از آن به عنوان یک منبع انرژی کاملاً موجه است. چندین زمینه برای چنین استفاده ای امکان پذیر است: تولید بیوگاز و استفاده بیشتر از آن. احتراق مستقیم؛ تبدیل به گاز و استفاده از سوخت گازی حاصل.

تولید بیوگازشامل تجزیه بی هوازی کود، تصفیه بیوگاز و احتراق در موتورهای پیستونی گازی برای تولید برق و انرژی حرارتی با بازیافت گرمای گازهای خروجی موتور است.

بیایید کارایی یک مجتمع تولید همزمان بر اساس یک نیروگاه بیوگاز را بر اساس داده های زیر ارزیابی کنیم:

  • بازده بیوگاز حاصل از تجزیه بی‌هوازی کود مرغی با بستر با رطوبت 60 درصد، مطابق با ZORG Biogas، به 90 متر مکعب در هر تن می‌رسد.
  • حرارت احتراق بیوگاز - 5000-6500 کیلو کالری در نانومتر 3؛
  • هنگام کار با موتورهای پیستونی گازی، تا 40٪ از پتانسیل انرژی اولیه سوخت را می توان به صورت انرژی حرارتی به دست آورد.

تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده نشان می دهد:

  • از 10 تن بستر با رطوبت 45 درصد، 13.75 تن بستر با رطوبت 60 درصد به دست می آید.
  • خروجی گاز 13.75 t/h ∙90 m³/t = 1237.5 m³/h خواهد بود.
  • پتانسیل انرژی گاز حاصل 1237.5 m³/h ∙ 5750 kcal/m³ = 7.12 (8.28 MW∙h);
  • که امکان تولید برق را فراهم می کند - 8.28 مگاوات ∙ 0.35 = 2.9 مگاوات∙ساعت.
  • تولید انرژی حرارتی اضافی 7.12 Gcal ∙ 0.4 = 2.85 Gcal خواهد بود.

بنابراین، مجموعه ای که برای تولید بیوگاز از 10 تن در ساعت بستر مرغ با رطوبت 45 درصد و تولید انرژی الکتریکی و حرارتی طراحی شده است، تولید: 2.9 مگاوات انرژی الکتریکی و 2.85 Gcal گرمایی را فراهم می کند. انرژی.

مزایا و معایب این فناوری شناخته شده است. اجازه دهید مشکلات اصلی را فهرست کنیم: یک فرآیند طولانی و نسبتاً ظریف پردازش مواد اولیه، نیاز به حفظ دمای بستر بالاتر از دمای محیط، حجم زیادی از کودهای با رطوبت بالا (92 ... 95٪) به دست آمده در طول پردازش. یک مشکل قابل توجه برای چنین استفاده از بستر نیز سرمایه گذاری ویژه بالا برای ایجاد مجتمع ها است که به 2000 ... 2500 یورو در هر کیلووات ظرفیت نصب شده برای مورد مورد تجزیه و تحلیل می رسد.

احتراق مستقیم. بیایید وضعیت مشابهی را در مورد تولید انرژی الکتریکی و حرارتی در نظر بگیریم. زباله در یک دیگ بخار سوزانده می شود و بخار تولید می کند و برای تولید انرژی الکتریکی از طریق یک توربین بخار استفاده می شود. با در نظر گرفتن مجتمع ها در شرایط یکسان، به دست می آوریم:

  • ظرفیت مجتمع فرآوری کود 10 تن در ساعت (در رطوبت 45٪) است.
  • بهره وری دیگ بخار که با سوخت جامد کار می کند - 82٪؛
  • بهره وری توربو ژنراتور بخار هنگام کار در حالت چگالش -25٪.

تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده:

  • اجازه دهید گرمای کمتر ویژه احتراق مواد خشک را 4000 کیلو کالری بر کیلوگرم در نظر بگیریم که در مورد استفاده از خاک اره به عنوان پرکننده کاملاً موجه است. سپس گرمای کل احتراق کود بستر در رطوبت 45 درصد خواهد بود:
    4000 ∙ (1 -0.45) - 550 ∙ 0.45 = 1952.5 کیلو کالری / کیلوگرم
  • پتانسیل انرژی کود دامی سوزانده شده در 1 ساعت در دیگ بخار خواهد بود:
    1952.5 ∙ 10000 = 19.52 Gcal
  • پتانسیل انرژی بخار حاصل از بستر:
    19.52 Gcal ∙ 0.82 = 16 Gcal (18.6 مگاوات∙ساعت)
  • تولید انرژی الکتریکی با استفاده از یک توربین بخار که در حالت چگالش کار می کند:
    18.6 مگاوات ساعت ∙ 0.25 = 4.65 مگاوات ساعت.

همچنین امکان بهره برداری از مجموعه با توربین وجود دارد که امکان استخراج بخار صنعتی یا حالت گرمایش را فراهم می کند. در این صورت تولید برق کاهش می یابد اما مجموعه قادر به تامین خواهد بود انرژی حرارتی.

بنابراین، این مجموعه که برای احتراق مستقیم 10 تن در ساعت بستر مرغ با رطوبت 45 درصد و تولید انرژی الکتریکی طراحی شده است، می تواند تا 4.65 مگاوات برق تولید کند.

در مقایسه با فناوری که قبلاً مورد بحث قرار گرفت، هزینه های سرمایه به طور قابل توجهی کمتر خواهد بود. میانگین هزینه های واحدبرای یک مجتمع تولید برق چرخه بخار 1500 یورو به ازای هر 1 کیلووات ظرفیت نصب شده است.

متأسفانه سوزاندن بستر بدون پیش تصفیه یک کار پیچیده است که راه حل آن با نیاز به اطمینان از رعایت استانداردهای زیست محیطی همراه است. رطوبت و ترکیب بستر دفع شده یک مقدار ثابت نیست، که بر حالت عملکرد تجهیزات و ترکیب انتشار گازهای گلخانه ای تأثیر می گذارد.

توجه زیادی به سوزاندن زباله در سراسر جهان می شود. الزامات خاص برای سوزاندن زباله در دستورالعمل 2000/76/EC پارلمان اروپا در مورد سوزاندن زباله ها تعیین شده است. این سند بیان می کند که هنگام سوزاندن اجباری است زباله های غیر خطرناکحفظ دما در محفظه احتراق حداقل 850 درجه سانتیگراد و نگهداری محصولات گازی در این دما برای حداقل 2 ثانیه است. اگر زباله های خطرناک حاوی بیش از 1% ترکیبات آلی هالوژنه بیان شده به صورت کلر سوزانده شوند، دما باید حداقل 1100 درجه سانتیگراد باشد. مشکلات سوزاندن مستقیم و خطرات زیست محیطی احتمالی ارزش این رویکرد برای استفاده از کود را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

گازی شدنیک جایگزین واقعی برای تولید بیوگاز و فن آوری های احتراق مستقیم ممکن است فناوری گازی سازی کود مرغی با استفاده بعدی از گاز ژنراتور تولید شده برای تولید انرژی حرارتی و الکتریکی باشد. مهم است که استفاده از فناوری گازی سازی در چارچوب یک مجتمع چند منظوره برای دفع کود مرغ بیشترین تأثیر را داشته باشد. در عین حال، محصولات تجاری در خروجی مجتمع عبارتند از کود، گلوله سوخت، انرژی الکتریکی و حرارتی.

فناوری های مختلفی برای تولید سوخت گازی با پردازش حرارتی وجود دارد. با توجه به تجربه خودمان در گازی سازی محصولات اولیه مختلف از جمله کود و سایر ضایعات کشاورزی، از این موقعیت پیش می رویم که واحد نیرو باید از سوخت آماده شده با ویژگی های پایدار از نظر رطوبت، شاخص های انرژی و ترکیب کسری استفاده کند. فقط این رویکرد به ما امکان می دهد تا شاخص های عملکرد پایدار مجموعه انرژی را به دست آوریم. راه حل های پیشنهادی عبارتند از:

  • خشک کردن فضولات بستر تا رطوبت نسبی 20٪؛
  • دانه بندی کود خشک؛
  • تبدیل به گاز گلوله های سوخت؛
  • استفاده از سوخت گازی حاصل برای تولید انرژی حرارتی و الکتریکی.
  • استفاده از بقایای خاکستر کک برای تولید کود.

بیایید عملکرد مجتمعی را که برای گازسازی کود مرغی در شرایطی که قبلاً ارائه شده است در نظر بگیریم:

  • ظرفیت مجتمع فرآوری کود 10 تن در ساعت (در رطوبت 45٪) است.
  • خشک کردن بستر تا رطوبت نسبی 20 درصد
  • دانه بندی، مصرف انرژی - 100 کیلووات بر تن گرانول
  • بهره وری موتورهای پیستونی گاز الکتریکی - 35٪؛
  • تولید انرژی حرارتی - تا 40٪ از پتانسیل انرژی اولیه سوخت.
  • بهره وری ژنراتور گاز برای گاز ژنراتور - 75٪؛
  • تولید انرژی حرارتی اضافی 10٪؛
  • بهره وری کمپلکس خشک کردن 50%
  • تشکیل بقایای خاکستر کک - تا 20٪.

تجزیه و تحلیل داده های ارائه شده:

  • گرمای ویژه احتراق مواد خشک 4000 کیلو کالری بر کیلوگرم است که در صورت استفاده از خاک اره به عنوان پرکننده قابل توجیه است. گرمای کل احتراق کود بستر در رطوبت 20 درصد خواهد بود:
    4000 ∙ (1 -0.2) - 550 ∙ 0.2 = 3090 کیلو کالری / کیلوگرم

سطح رطوبت 20٪ مربوط به محتوای 200 کیلوگرم آب در 1 تن بستر است. برای به دست آوردن این نتیجه باید 312.5 کیلوگرم آب از 1 تن بستر با رطوبت 45 درصد حذف شود. در نتیجه از 10 تن بستر با رطوبت 45 درصد، 6.875 تن بستر با رطوبت 20 درصد به دست می آید. مقدار کل رطوبت تبخیر شده 3125 کیلوگرم خواهد بود.

  • پتانسیل انرژی کود دامی عرضه شده برای تبدیل به گاز عبارت است از:
    3090 ∙ 6875 = 21.2 Gcal
  • پتانسیل انرژی گاز حاصل از بستر آماده شده:
    21.2 Gcal ∙ 0.75 = 15.9 Gcal (18.5 مگاوات ∙ساعت)
  • تولید انرژی الکتریکی با استفاده از موتور پیستونی که با گاز ژنراتور کار می کند:
    18.5 مگاوات ساعت∙0.35 = 6.48 مگاوات ساعت.
  • تولید انرژی حرارتی اضافی:
    15.9 Gcal∙ 0.1+15.9 Gcal∙ 0.4 = 7.95 Gcal.
  • تولید باقیمانده خاکستر کک: 6.875 تن ∙ 0.2 = 1.375 تن در ساعت

بقایای آن که رطوبت آن نزدیک به صفر و محتوای معدنی آن بیشتر از کود اولیه است، به عنوان پرکننده در تولید کودهای کمپوست استفاده می شود.

هزینه های انرژی برای عملکرد مجتمع:

  • خشک کردن کود، حصول اطمینان از حذف 3125 کیلوگرم رطوبت در ساعت. مصرف انرژی حرارتی:
    550 کیلوکالری / کیلوگرم ∙ 3125 کیلوگرم / 0.5 = 3.44 Gcal.
  • تولید گرانول برای اطمینان از عملکرد مجتمع:
    6.875 تن ∙ 100 کیلووات∙ساعت = 687.5 کیلووات∙ساعت.

بنابراین مجموعه ای که برای گازی شدن 10 تن در ساعت بستر مرغ با رطوبت 45 درصد و تولید انرژی الکتریکی و حرارتی منهای انرژی برای نیازهای خود طراحی شده است، تولید 6.48 - 0.6875 = 5.8 مگاوات برق را فراهم می کند. و 7.95 - 3.44 = 4.5 Gcal انرژی حرارتی.

مجتمع گازسازی می تواند تامین سوخت گازی را برای اطمینان از عملکرد تجهیزات انرژی - دیگهای بخار، کوره ها و سایر واحدهای مصرف کننده سوخت فراهم کند. به جای ماشین های پیستونی برای تولید انرژی الکتریکی، می توان از راه حل های تولید و استفاده از بخار در توربوژنراتورها یا موتورهای بخار نیز استفاده کرد.

ویژگی های عملیاتی مجتمع که شامل گازی شدن کود مرغی تهیه شده به شرح زیر است:

1. این فناوری شامل استفاده از فرآیند معکوس تبدیل به گاز است که در آن محصولات گازی در یک منطقه با دمای بالا واکنش نشان می‌دهند. دمای عملیاتی 1000 ... 1200 درجه سانتیگراد تجزیه مطمئن ترکیبات هیدروکربنی به اجزای ساده را تضمین می کند. ترکیب گاز تولید شده از بستر پر شده با خاک اره در جدول 1 ارائه شده است. به عنوان بخشی از مطالعه امکان استفاده از کود آماده به عنوان سوخت، آزمایشاتی نیز بر روی گاز شدن کود بومی دانه ای انجام شد که نشان داد دریافت گاز انرژی از آن تنها با غنی سازی انفجار هوا با اکسیژن امکان پذیر است (جدول 1). .

جدول 1. ترکیب گاز در حین تبدیل به گاز گلوله ها از کود

اجزاء

مواد برای تبدیل به گاز، ترکیب انفجار

بستر با بستر چوبی، انفجار هوا

بستر بومی دانه بندی شده، درصد اکسیژن در انفجار

گرمای احتراق، kcal/m3

2. فن آوری گازی سازی توسعه یافته برای تبدیل به گاز زغال سنگ قهوه ای توسط شرکت Sibtermo (کراسنویارسک) در پردازش زباله استفاده شد. عملکرد ژنراتور از نمودار مدار واحد که در شکل 1 ارائه شده است مشخص است. ژنراتور با سوخت پر شده است. لایه بالایی سوخت با گرمایش الکتریکی تا دمای اشتعال خودکار گرم می شود. سپس هوا از زیر به ژنراتور می رسد. در نتیجه لایه واکنش گرم می شود و فرآیند تبدیل به گاز آغاز می شود. در حین کار ژنراتور، لایه واکنش دهنده به سمت پایین حرکت می کند و در بالای آن لایه ای از باقی مانده خاکستر کک تشکیل می شود که در آن تصفیه گاز اضافی رخ می دهد. سازماندهی عملیات ژنراتور با سرعت کم حرکت گاز در فضای داخلی، زمان ماندگاری طولانی محصولات گازسازی در منطقه را تضمین می کند. دمای بالاو حذف کم ذرات خاکستر زمان کار ژنراتور در یک بار حداقل 9 ساعت است. هنگامی که فرآیند تکمیل شد، تامین هوا متوقف می شود، ژنراتور خنک می شود، باقیمانده خاکستر کک تخلیه می شود و چرخه عملیاتی تکرار می شود. بهره برداری از مجتمع با ظرفیت نصب شده 2 مگاوات با استفاده از گاز ژنراتور (شکل 2) اعتبار تجهیزات و عملکرد اقتصادی بالای آن را تایید می کند. سیستم کنترل خودکار به شما امکان می دهد همه چیز را ردیابی کنید رویدادهای مهمدر طول عملیات مجتمع، به سرعت فرآیند فن آوری را کنترل کنید و مقادیر پارامترهای مهم را ذخیره کنید (شکل 3.). مجتمع برای اطمینان از عملکرد از سه ژنراتور گاز از همان نوع ساخته شده است که عملکرد متناوب آنها عملکرد تجهیزات باقی مانده مجتمع را در حالت پیوسته تضمین می کند.

3. گاز حاصل خنک، خالص شده و در واحدهای تولید برق قابل استفاده است. در عین حال، شاخص های زیست محیطی هنگام استفاده از آن با انتشار آلاینده ها در هنگام کار واحدهای برق با گاز طبیعی مطابقت دارد.

عکس. 1. نمودار شماتیک یک ژنراتور گاز دوره ای
نامگذاری ها:

- لایه ذخیره سوخت؛

- لایه گرمایش، اکسیداسیون و کاهش؛

- لایه باقیمانده خاکستر کک؛

- جهت حرکت گاز

فناوری برای تصفیه با کیفیت گاز ژنراتور و همچنین تجهیزات تولید انرژی الکتریکی و حرارتی از آن با استفاده از موتور احتراق داخلیتوسعه یافته توسط Adaptika LLC. اولین تاسیسات راه اندازی شده با ظرفیت نصب شده 100 کیلووات انرژی الکتریکی با استفاده از گاز ژنراتور تولید شده از ضایعات چوب به عنوان سوخت، بیش از 2 سال کار کرده است که موید قابل اعتماد بودن مجموعه ایجاد شده است. زنجیره تکنولوژیکی برای پردازش ضایعات چوب به انرژی الکتریکی و حرارتی توسعه یافته است و تولید سریالی مجتمع های تولید برق ایجاد شده است. گام آشکار بعدی تصمیم به دفع ضایعات کشاورزی بود که یکی از آنها فرآوری کود بستر است. هزینه های سرمایه ای خاص برای ایجاد مجتمع از 2000 یورو به ازای هر 1 کیلووات برق نصب شده تجاوز نمی کند.

شکل 2. مجتمع بیوگازسازی با ظرفیت 2 مگاوات.

شکل 3. نمودار یادگاری مجتمع تولید و استفاده از گاز ژنراتور.

مقایسه نتایج تجزیه و تحلیل انجام شده برای فناوری های مورد بررسی، برتری فناوری گازسازی را از نظر بازده انرژی استفاده از کود، و سادگی نسبی تولید و استفاده از گاز ژنراتور نشان می دهد. هزینه های سرمایه ای برای ایجاد مجتمع های گازرسانی و استفاده از گاز ژنراتور با هزینه های سایر فناوری ها قابل مقایسه است.

مواد فوق نشان می دهد که یک رویکرد یکپارچه برای دفع کود مرغ موثرترین است. تولید انرژی در مقادیری بیش از نیاز خود و همچنین تولید کودهای شیمیایی برای استفاده در مزارع خود، کارایی و صرفه اقتصادی کل شرکت را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. ساختار تولید زیر در نظر گرفته شده است (شکل 4):


این مجتمع برای تولید کود از کود مرغی کمپوست شده، گلوله های سوختی، افزودنی های خوراک دانه بندی شده و انرژی حرارتی و الکتریکی طراحی شده است. توصیه می شود ظرفیت واحدهای دارای مقداری ذخیره را انتخاب کنید و از استفاده منعطف از کل مجموعه با تولید غالب سودآورترین نوع محصول در یک دوره معین اطمینان حاصل کنید.

در حال حاضر مشکل یافتن منابع انرژی غیر از منابع سنتی حادتر شده است. منابع انرژی سنتی محدود و گران هستند، بنابراین اولویت به طور فزاینده ای به منابع انرژی تجدید پذیر داده می شود. بشریت در حال حاضر از پتانسیل آب، باد و خورشید استفاده می کند، اما همچنین یکی از منابع تجدیدپذیر سوخت، مواد زائد خود بشریت است.

متخصصان توربوپار بیش از 6 سال است که با مشکلات بازیافت زباله های مرغداری، دامداری و به طور کلی کشاورزی با موفقیت مقابله می کنند.

1. انواع سوخت های زیستی.

سوخت زیستی به سوخت تولید شده از فرآوری محصولات جانبی حیوانی یا گیاهی (زیست توده) اشاره دارد. این شامل چوب (تراشه)، کاه، کیک روغنی، پوسته دانه های روغنی و مواد زائد حیوانات اهلی و انسان است. و این منبع انرژی تا زمانی که انسان و سیاره ما وجود دارد وجود خواهد داشت.
انواع مختلف سوخت های زیستی پتانسیل انرژی متفاوتی دارند و بر این اساس، نیازمند رویکردهای متفاوتی برای استخراج این پتانسیل هستند.

2.روش های استفاده از سوخت های زیستی(آماده سازی برای استفاده در دیگ بخار برای عرضه بعدی به دیگ بخار).

فناوری های مختلفی برای استفاده از سوخت زیستی و تهیه محصول نهایی از آن برای تغذیه در کوره دیگ وجود دارد. و انتخاب یک فناوری خاص برای نوع خاصی از سوخت زیستی به شرایط مشتری بستگی دارد. قبلاً در مورد استفاده از تراشه‌های چوب بحث کردیم؛ در این بخش مسائل مربوط به بازیافت سایر سوخت‌های زیستی و همچنین زباله‌های زیستی را برجسته خواهیم کرد.

بسته به میزان رطوبت سوخت منبع، خواص و منشا آن، فناوری هایی مانند احتراق مستقیم، گازی شدن یا تولید بیوگاز متمایز می شوند. بنابراین، زمانی که رطوبت سوخت اولیه بیش از 50٪ باشد، به عنوان یک قاعده، استفاده از فناوری برای تولید بیوگاز مصلحت تر است؛ زمانی که رطوبت کمتر از 50٪ است، روش های احتراق مستقیم سوخت یا تبدیل به گاز سوخت.
بیایید ساکن شویم توضیحات کلیهر یک از روش های فوق

روش تولید بیوگاز ماهیت این روش به شرح زیر است: سوخت زیستی (زیست توده) در بیوراکتورها بارگیری می شود، جایی که فرآیند تخمیر اتفاق می افتد، که طی آن باکتری های متان بیوگاز اولیه واقعی را تولید می کنند. الزامات این فناوری بسیار بالاست؛ هرگونه تخطی از فناوری یا دما
پرس ها می توانند منجر به مرگ باکتری ها و بر این اساس، متوقف کردن بیوراکتور برای تمیز کردن آن شوند.

معایب این روش هم هزینه های اضافی برای افزایش رطوبت سوخت اولیه زیستی (بسته به زمان سال تا 92-94٪) و هم گرم کردن آب اضافه شده (در صورت استفاده از فناوری در مناطق دارای دوره سرد سال است. ، و زمان نسبتاً طولانی برای تهیه خود سوخت - بیوگاز. همچنین باید در نظر گرفت که با استفاده از این فناوری، جرم کل ماده اولیه 3-5٪ کاهش می یابد. به عنوان یک روش، از جمله دفع زباله، این فناوری کاربرد کمی دارد (البته محصول پس از تخمیر در برخی موارد می تواند به عنوان کود استفاده شود). با این حال، در عین حال، شایان ذکر است مزایای بدون شک این فناوری مانند:
- محتوای کالری بالای سوخت حاصل (با توجه به ویژگی های آن، بیوگاز نزدیک ترین به گاز طبیعی است)
- استفاده از بیوگاز به دست آمده برای نیازهای مختلفاز جمله برای تولید سوخت زیستی برای خودروها،
- صرفه جویی قابل توجهی در فرآیند تولید انرژی در صورت بالا بودن میزان رطوبت سوخت اولیه (از 65٪).

چیزی که این فناوری را خاص می کند، استفاده از کود مرغی مرغ های تخمگذار است که رطوبت آن به 90 درصد یا بیشتر می رسد. این در درجه اول به دلیل محتوای نیتروژن بالا در این نوع سوخت است که منجر به تشکیل مقدار زیادآب نیتروژن دار، که به محلول های دفع گران قیمت نیاز دارد.


روش گاز سازی این روش بر اساس به دست آوردن گاز ژنراتور است. این فناوری با رطوبت سوخت تا 50٪ استفاده می شود (حتی اگر سازندگان چنین تجهیزاتی رطوبت را بالاتر اعلام کنند، باید در نظر داشته باشیم که فریب نمی دهند، آنها صرفاً در مورد رطوبت سوخت اصلی صحبت می کنند. یک بریکت با یک حداکثر رطوبت 50 درصد وارد گاز ساز می شود).
این فناوری بر خلاف فناوری مبتنی بر بیوگاز نیاز به بریکت کردن دارد (با فناوری بیوگاز، می‌توانید خود را به یک منطقه دریافت و اختلاط سوخت محدود کنید، پس از آن جرم اولیه حاصل در یک بیوراکتور بارگذاری می‌شود). بنابراین، در این فرآیند، هزینه های برق اضافی برای این واحد ظاهر می شود. همچنین لازم به ذکر است که الزامات برای محتوای خاکستر سوخت اولیه که نباید از 40٪ تجاوز کند (حداکثر مقدار قابل دستیابی در آزمایشات تا به امروز 45٪ محتوای خاکستر است). این نیاز به این دلیل است که این فناوری ها بر اساس احتراق با عرضه هوا محدود است. سوخت با محتوای خاکستر بالا پایدار نمی سوزد. علاوه بر این، هزینه های قابل توجهی برای حفظ این فرآیند مورد نیاز خواهد بود. همچنین متذکر می شویم که گاز حاصل در مقایسه با بیوگاز ویژگی های کیفی پایین تری دارد (بنابراین محتوای کالری و ارزش حرارتی گاز ژنراتور می تواند 3-5 برابر کمتر از بیوگاز باشد). علاوه بر این، اگر قرار است گاز حاصل به کمپرسور گاز عرضه شود، یک سیستم اضافی برای تصفیه گاز از محصولات احتراق و همچنین یک محفظه خنک کننده مورد نیاز است. همچنین باید در نظر گرفت که در حال حاضر این فناوری عمدتاً در سطح تجربی حداقل در کشورهای CIS توسعه یافته است و محدودیت‌های شدیدی در میزان احتمالی زیست توده پردازش شده وجود دارد.

این فناوری ها نیز در مقایسه با روش های دیگر مزایای منحصر به فرد خود را دارند. یکی از مزایای اصلی این فناوری این است که تقریباً برای هر نوع سوختی قابل استفاده است. با استفاده از این فناوری، گاز ژنراتور یا پیرولیز را می توان نه تنها از زیست توده، بلکه از زباله های جامد (ضایعات جامد)، فرآورده های نفتی (پلاستیک، پلی اتیلن و غیره) نیز به دست آورد. این فناوری پایدارترین و قابل کنترل ترین است. محصول نهایی (گاز ژنراتور) از نظر ترکیب پایدار است. از نظر سرمایه گذاری، این گزینه با روش احتراق مستقیم قابل مقایسه است. بازیافت قابل توجهی از ضایعات وجود دارد که مزیت بدون شک این فناوری را نیز به همراه دارد و همچنین این واقعیت که محصولات احتراق این فناوری (هنگام بازیافت زیست توده) کودهای با کیفیت بالا هستند. توجه داشته باشید که زمان صرف شده برای به دست آوردن محصول نهایی به صورت گاز ژنراتور به طور قابل توجهی کمتر از روش بیوگاز است (با بیوگاز، زمان برای به دست آوردن بیوگاز بسته به نوع سوخت زیستی اولیه مورد استفاده می تواند به 12-14 برسد. روز)، و به قدرت بریکت، زمان خشک شدن و زمان گازی شدن بستگی دارد. در نهایت متذکر می شویم که با استفاده از این روش هیچ انتشار مضری در جو وجود ندارد.
گاز ژنراتور حاصل به صورت استاندارد عرضه می شود دیگ های گاز(بخار یا آب گرم)، اما با مشعل های تبدیل شده برای گاز ژنراتور.

روش احتراق مستقیم همانطور که از نام آن پیداست، ماهیت روش احتراق مستقیم سوخت زیستی است. با این روش ارزش کلیدیحتی ندارد تجهیزات دیگ بخار، اما یک روش تهیه سوخت است، اگرچه بین تهیه سوخت و روش احتراق برنامه ریزی شده (رنده زنجیری، گرداب، بستر سیال و غیره) ارتباط وجود دارد.
این فناوری به رطوبت سوخت کم (45٪ و کمتر) نیاز دارد، همانطور که روش قبلی به محتوای خاکستر زیست توده اولیه حساس است. علاوه بر این، بسته به نوع سوخت، ترکیب خود تجهیزات می تواند تغییر کند، و به طور اساسی، به عنوان مثال، از بریکت به سنگ شکن. همچنین فراموش نکنید که در نسخه کلاسیک این فناوری مشکل انتشار در هنگام احتراق وجود دارد. گازهای دودکش، گاهی اوقات با درجه حرارت تا 250 درجه سانتیگراد که طبیعتاً به وضعیت محیطی اطراف مجتمع mini-CHP کمکی نمی کند. با این حال، این سیستم برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در جو به سیستم های فیلتراسیون بسیار گران قیمت نیاز دارد مواد مضر.
اگرچه این فناوری بالغ ترین است دنیای مدرنبا استفاده از این فناوری، آنها تلاش می کنند تا از انواع بیشتری از سوخت های زیستی استفاده کنند. این فناوری هنگام تبدیل یک دیگ بخار به یک مینی-CHP به سوخت های محلی مورد تقاضا است، که می تواند سرمایه گذاری های اولیه را به میزان قابل توجهی کاهش دهد (باید درک کرد که ما در مورددر مورد دیگهای بخار سوخت جامد).
ممکن است این سوال پیش بیاید که وقتی رطوبت زیست توده اولیه 50-65٪ باشد چه روشی قابل اجرا است؟ و پاسخ قطعی داده نخواهد شد ، زیرا این مقدار مرزی است که در آن همه چیز با محاسبات اقتصادی و مقایسه فناوری ها نشان داده می شود.

متخصصان TURBOPAR انجام می دهند:

1. تجزیه و تحلیل سوخت موجود.

2. انتخاب کارآمدترین احتراق سوخت.

3. اثر بازیافت.
مزایای استفاده از سوخت های زیستی چیست؟
البته مهم ترین تاثیر استفاده از این سوخت صرفه جویی قابل توجه در پول است.
اما همچنین مهم است که برخلاف انواع کلاسیک منابع انرژی (مانند زغال سنگ، گاز، نفت کوره)، سوخت زیستی تجدید پذیر باشد. ما این نوع سوخت را تمام نخواهیم کرد. دیر یا زود، بشریت مجبور خواهد شد با استفاده از منابع سوخت تجدیدپذیر انرژی به دست آورد.

لازم به ذکر است که سوخت زیستی اغلب زباله هایی است که دفع آن بسیار گران است و چه چیزی پنهان شود، این زباله ها برای محیط زیست مضر است. بنابراین، هنگام استفاده از سوخت زیستی، علاوه بر صرفه جویی در انرژی الکتریکی و حرارتی به دلیل تولید خود، صرفه جویی قابل توجهی در دفع زباله از جمله پسماندهای کشاورزی، صرفه جویی در مناطقی که قبلاً برای ذخیره سازی زباله قبل از ارسال برای دفع زباله اختصاص داده شده بود، و حفظ محیط زیست (حداقل صرفه جویی در جریمه های زیست محیطی).

بنابراین، بیایید مزایای استفاده از سوخت های زیستی را خلاصه و برجسته کنیم:
1. سوخت های زیستی تجدید پذیر هستند.
2. هزینه سوخت زیستی به طور قابل توجهی کمتر از هزینه سوخت کلاسیک است.
3. بر اساس بند 2 هزینه انرژی حرارتی و الکتریکی دریافتی به میزان قابل توجهی کمتر است.
4. ضایعات مختلفی را می توان به عنوان منابع سوخت در نظر گرفت، مانند کاه، پوسته دانه های روغنی، ضایعات فرآوری شکر (باگاس، تاپ)، کود/ بستر و بسیاری از ضایعات دیگر با منشاء حیوانی و گیاهی.
5. محصول نهایی دیگ‌خانه‌های سوخت زیستی و مینی سی‌اچ‌پی‌ها تنها انرژی حرارتی و الکتریکی نیست. اغلب، زباله‌های دیگ‌خانه‌ها و مینی سی‌اچ‌پی‌ها با استفاده از سوخت‌های زیستی می‌توانند در آینده (کود، محصولات جانبی به شکل ترکیبات شیمیایی، صنعت ساختمان و غیره).
6. بهبود وضعیت محیطی.
7. صرفه جویی، و اغلب قابل توجه، در دفع زباله، مانند کود، پوسته دانه های روغنی و غیره.

شرح اتاق دیگ بخار سوخت زیستی.

در این بخش با در نظر گرفتن روش تهیه سوخت نهایی، توضیحاتی در مورد چندین دیگ بخار ارائه می شود.

اتاق دیگ بخار بیوگاز.

همانطور که در بالا ذکر شد، اساس تهیه بیوگاز و استفاده بعدی از آن است.
ترکیب بزرگ تجهیزات چنین دیگ بخار: منطقه دریافت سوخت، تجهیزات اختلاط سوخت زیستی، بیورآکتورها، سیستم تامین سوخت به بیورآکتورها، سیستم های تصفیه بیوگاز (در صورت نیاز). علاوه بر این، بسته به هدف اتاق دیگ بخار، می توانید یک دیگ بخار گاز کلاسیک (آب گرم یا بخار) نصب کنید. در صورت نیاز به تولید انرژی الکتریکی علاوه بر انرژی حرارتی، می توان یک کمپرسور گاز، یک توربین گاز و یا یک توربین بخار نصب کرد. بعد از توربین گاز دیگ بخار حرارتی هدر می رود.
چنین دیگ بخار را می توان از جمله در نزدیکی تأسیسات تصفیه برای دفع تجمعات لجن نصب کرد.

دیگ بخار با گاز ژنراتور.

ترکیب بزرگ چنین دیگ بخار: مکانی برای دریافت سوخت اولیه، تجهیزات اختلاط، تجهیزات خشک کردن، بریکت ها، یک واحد ژنراتور گاز. سپس گاز ژنراتور به دست آمده یا به دیگ بخار گاز (آب گرم یا بخار) با مشعل های مناسب برای این گاز یا به یک کمپرسور گاز فرستاده می شود (در مورد کمپرسور گاز، سیستم تصفیه گاز ژنراتور مورد نیاز است). اجرا شد این لحظهدر کشورهای مستقل مشترک المنافع پروژه هایی فقط بر اساس تولید پیرولیز در طول پردازش تراشه های چوب وجود دارد.

اتاق دیگ بخار با استفاده از احتراق مستقیم.

ترکیب یک اتاق دیگ بخار ممکن است بسته به نوع سوخت زیستی برنامه ریزی شده برای احتراق متفاوت باشد.
بنابراین، برای مثال، هنگام بازیافت پوسته دانه‌های روغنی، تجهیزات بزرگ‌شده ممکن است شامل: یک سکوی دریافت سوخت زیستی، نوار نقاله‌های سوخت، انبارهای توزیع‌کننده سوخت و خود دیگ‌ها (آب داغ یا بخار) باشد. در صورت نیاز به مخلوط کردن چند نوع پوسته یا افزودن انواع دیگر ضایعات گیاهی به پوسته ها، تجهیزات اختلاط، خشک کن و بریکت نصب می شود.
در زیر نمونه ای از کار Turbosteam، توسعه یک مطالعه پیش طراحی برای استفاده از کود مرغی در اوکراین در سال 2010 است.

نحوه انتخاب محل دفع کود مرغی شرح مختصری از پروژه.


به مشتری وظیفه زیر داده شد: یک مرغداری بزرگ باید روزانه تا 200 تن کود بستر را دفع کند و انرژی حرارتی و الکتریکی تولید کند. mini-CHP 24 ساعته و در تمام طول سال کار می کند.
هیچ پروژه مشابهی در کشورهای CIS وجود ندارد. گلوگاه در این پروژه پردازش زیست توده اولیه (کود بستر) است، زیرا میزان رطوبت آن بسته به زمان سال متفاوت است. خود نوع سوختی که از این زیست توده به دست می آید دارای ارزش حرارتی متوسط ​​و حاوی مواد مضر زیادی است. در نظر گرفته شد گزینه های مختلفتهیه سوخت برای تامین بعدی دیگ - از عرضه مستقیم به کوره تا روش احتراق پودر شده (تبدیل سوخت اصلی به گرد و غبار ریز که خاصیت احتراق بالاتری دارد، با عرضه بعدی این سوخت پودر شده به کوره های مخصوص در دیگ بخار) . در نتیجه، نسخه زیر به طور آزمایشی پذیرفته شد:
- یک تأسیسات ذخیره سوخت اولیه با ذخیره سوخت برای 7 روز کار مداوم نیروگاه حرارتی نصب شده است.
- پس از این، تجهیزات اختلاط با انواع دیگر سوخت های زیستی نصب می شود،
- تجهیزات خشک کردن،
- آسیاب کردن به اندازه ذرات مورد نیاز
- و عرضه به انبارهای دوز جلوی بویلرها.
سپس، تغذیه از قیف های دوز مستقیماً به دیگ های بخار انجام می شود.
بعد از دیگ ها، یک یا دو توربین بخار از نوع چگالشی با دور بخار قابل تنظیم نصب می شود. بخار حاصل از استخراج ها برای نیازهای خود دیگ بخار (به منطقه خشک کن سوخت) و مجتمع طیور ارسال می شود.
انرژی الکتریکی برای نیازهای خود کارخانه طیور استفاده می شود. مابقی انرژی الکتریکی استفاده نشده به برق ملی منتقل می شود شبکه برق.
همچنین این mini-CHP علاوه بر انرژی الکتریکی و حرارتی، کود باکیفیت (خاکستر محصول احتراق زیست توده است) را به عنوان محصول جانبی تولید می کند که یا برای نیاز خود استفاده می شود یا روی کود فروخته می شود. بازار (منطقه بسته بندی کود فراهم شده است).
روش‌های بازیافت گازهای دودکش از مینی-CHPها و شرح مفصلی از سیستم‌های تجهیزات در اینجا عمدا فاش نشده است. فقط بگوییم که در هنگام اجرای پروژه، شرکت حدود 144 مگاوات انرژی الکتریکی در روز و به همان میزان گرما تولید خواهد کرد. دوره بازگشت سرمایه برای این پروژه با در نظر گرفتن کلیه سرمایه گذاری ها سه سال خواهد بود. بخش معماری پروژه در حال انجام است دفع کود مرغ.

دیگ های بخار، دیگهای آب گرم، طراحی امکانات درمانی

دیگ بخار با استفاده از فضولات پرندگان.شرکت ما در توسعه، ایجاد، اجرا، تنظیم و راه اندازی دیگ بخار برای شرکت های کشاورزی تخصص دارد.

توسعه مجتمع کشاورزی اوکراین بدون توسعه پرورش طیور قابل تصور نیست. با این حال، رشد این حوزه از مشاغل کشاورزی مستلزم افزایش میزان ضایعات به صورت فضولات است. با رویکرد سنتی، فضولات پرندگان به عنوان زباله های صنعتی سمی کلاس خطر III در نظر گرفته می شود. قرار گرفتن آن در مناطق باز منجر به آلودگی شدید محیطی می شود. بنابراین میزان آلودگی خاک، آب های زیرزمینی و هوا در مناطق پیشرو مرغداری چندین برابر استانداردهای مجاز است.

متخصصان ما چندین روش برای دفع فضولات پرندگان ایجاد کرده اند.

دفع کود را می توان با ساخت کود به یک تجارت سودآور تبدیل کرد. با این حال، راه دیگری وجود دارد - استفاده از کود برای گرم کردن خود خانه های طیور، و همچنین اماکن خانگی و اداری.

استفاده از فضولات زباله به عنوان سوخت چشم انداز بسیار خوبی دارد.

مزایای اصلی روش پیشنهادی دفع زباله عبارتند از:

  • حذف کامل و سریع پسماندهای خطرناک کلاس III.
  • به دست آوردن انواع انرژی حرارتی و/یا الکتریکی و کود معدنی با ارزش دائماً استفاده می شود.
  • سازگاری خوب با سیستم های تامین برق و گرما موجود برای مرغداری ها. همچنین سوزاندن کود سلولی زمانی که رطوبت نهایی آن به بیش از 50 درصد نرسد با پیش اختلاط با چوب خشک یا ضایعات گیاهی یا با پیش خشک کردن کود با محصولات احتراق امکان پذیر است.

کود بستر می تواند به عنوان یک سوخت زیستی جایگزین تجدید پذیر که برای نیازهای خود مرغداری استفاده می شود، جایگزین گاز طبیعی یا سایر انواع سوخت طبیعی می شود. سوزاندن کود بستر نیازی به آماده سازی اولیه آن (گرانوله کردن، آسیاب کردن، خشک کردن و غیره) ندارد. این امر هزینه های فرآیند فناوری را ساده و کاهش می دهد.

سوزاندن 1 تن بستر به شما امکان می دهد تا 270 متر مکعب گاز طبیعی یا تا 240 کیلوگرم سوخت مایع (روغن سوخت، روغن گرمایشی) صرفه جویی کنید. در این صورت می توانید تا 2 Gcal گرما در فرم دریافت کنید آب گرمیا حداکثر 3 تن بخار برای نیازهای تکنولوژیکی، یا از 50 تا 500-600 کیلو وات برق (بسته به پارامترهای اولیه و نهایی بخار) تولید می کند.

به عنوان سوخت، کود بستر دارای ویژگی های حرارتی زیر است (به ازای وزن کار):

خاکستر حاصل از سوزاندن کود بستر یک کود پیچیده فسفر-پتاسیم-آهک با محتوای ریز عناصر بسیار است و بسته به نوع خاک، محصول و روش برای محصولات مختلف در دوزهای 2 تا 10 درجه در هکتار قابل استفاده است. کاربرد. به صورت خشک و بدون پردازش اضافی روی خاک اعمال می شود. بر اساس داده های تجربی، استفاده از این خاکستر به جای کودهای معدنی معمولی باعث افزایش 10 تا 15 درصدی محصول شد. بازده خاکستر 10-15 درصد از مقدار بستر اصلی است.

احتراق مطمئن کود بستر با ایجاد دستگاه های احتراق ویژه که احتراق لایه ای سوخت را با احتراق گردابی ترکیب می کند امکان پذیر شد. طراحی جعبه آتش با سیستم انفجار هوای چند منطقه ای تضمین می کند شرایط لازماحتراق این سوخت با رطوبت بالا، کم کالری و خاکستر بالا با حداقل انتقال خاکستر. نتایج آزمایش های آزمایشی بر روی احتراق 56 تن کود بستر در یک تاسیسات صنعتی با توان حرارتی 1.5 مگاوات نشان داد که با حداقل انتشار مواد مضر در جو می سوزد. برای جلوگیری از سرباره شدن سطوح گرمایشی در طول دوره آزمایش، دمای گازها در خروجی کوره در 50 ± 950 درجه سانتیگراد حفظ شد.

انبار سوخت مجهز به یک ظرف مصرفی با کف "زنده" است. بخار از دیگ بخار (فشار تا 1.4 مگاپاسکال، درجه حرارت تا 190 درجه سانتیگراد) برای نیازهای تکنولوژیکی، به دیگ سیستم آب گرم و برای نیازهای خود اتاق دیگ بخار ارسال می شود. خاکستر جمع آوری شده در کوره، پناهگاه های دودکش همرفتی دیگ بخار و جمع کننده خاکستر به طور مداوم به انبار خاکستر منتقل می شود. بسته به نیاز مصرف کننده، خاکستر را می توان در کیسه ها بسته بندی کرد یا به صورت فله در یک حمل و نقل بسته به محل استفاده منتقل کرد. برای یک اتاق دیگ بخار طراحی شده برای سوزاندن 75-80 تن PP در روز و دارای قدرت حرارتی ~7-8 Gcal/h (8-10 تن در ساعت بخار اشباع با فشار 1.4 مگاپاسکال)، اتاقی با ابعاد ~18×15 متر و ارتفاع حداکثر 13 متر. اتاق دیگ بخار را می توان از سازه های فلزی پیش ساخته با پانل های ساندویچ بر اساس عایق معدنی بازالت با ضخامت 100-150 میلی متر با حد مقاومت در برابر آتش 0.75- ساخته شد. 1.5 ساعت.

انبار سوخت باید در یک اتاق بسته و گرم نشده با مساحت حداقل 300 متر مربع (18×18 متر)، ارتفاع حداکثر 6 متر واقع شود و همچنین می تواند از سازه های فلزی پیش ساخته با پانل های ساندویچ ساخته شود. بازده اقتصادی سوزاندن کود بستر و دوره بازپرداخت هزینه های سرمایه به مقدار آن بستگی دارد. سوزاندن بستر برای تولید بخار و گرما یک اقدام مقرون به صرفه و با بازپرداخت سریع است. دوره بازپرداخت تخمینی از 18 ماه تجاوز نمی کند. تکمیل تولید بخار و گرما با تولید برق باعث افزایش قابل توجهی بازده اقتصادی این روش بازیافت PP می شود. بنابراین، هنگام تولید 10 تن در ساعت بخار با پارامترهای 1.4 مگاپاسکال و 250 درجه سانتیگراد در حالت گرمایش منطقه ای با گرم کردن آب شبکه تا 80 درجه سانتیگراد (حالت DHW)، تقریباً 900 کیلووات ساعت برق تولید می شود که از این مقدار تا حداکثر می شود. 200 کیلووات ساعت - برای اتاق دیگ بخار و بقیه برای نیازهای خود مرغداری.

این روش بازیافت PP سریعترین روش با دوره بازپرداخت برای هزینه های سرمایه ای است که بیش از 1.5-2.0 سال نیست. مولفه های هزینه سرمایه و کارایی اقتصادی به شرایط واقعی بستگی دارد و برای هر مورد خاص محاسبه می شود. تولید تلفیقی گرما برای تامین آب گرم و گرمایش، بخار فرآیند و برق در دیگ‌خانه‌ها با استفاده از کود بستر، استقلال مرغداری‌ها را از تامین‌کنندگان انرژی و تعرفه‌های آنها به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد.

سوخت - کود مرغ مخلوط شده با بستر از پوسته آفتابگردان، خشک شده تا رطوبت 23٪.

نصب آزمایشی یک کوره گردابی است که به شکل یک پیش کوره خارجی طراحی شده است.

نتایج آزمایش سوزاندن کود مرغی

محل آزمایش: ولنیانسک

تاریخ: 26-27 ژانویه 2011

دمای هوای داخلی - + 13- + 15oС

دمای هوا در خارج - -15oС

سوخت - کود مرغ مخلوط شده با بستر از پوسته آفتابگردان، خشک شده تا رطوبت 23٪. هیچ داده دیگری در مورد محتوای کالری، ترکیب کسری، عملکرد فرار و همچنین در مورد ترکیب بخش معدنی وجود ندارد.

توضیح کوتاهتاسیسات: تاسیسات آزمایشی یک کوره گردابی است که به شکل یک پیش کوره خارجی ساخته شده است. پیش فایر باکس در مجاورت دیگ بخار E10-14 نصب می شود و توسط یک کانال گاز عایق حرارتی به آن متصل می شود و با TDM و سیستم اتوماسیون دیگ موجود استفاده می شود، از نظر ساختاری مطابق با طرح زیر طراحی شده است. بدنه استوانه‌ای که با مواد مغذی و نسوز پوشانده شده است، مجهز به دو چرخان (بالا و پایین) و 4 ناحیه انفجاری است که در ارتفاع قرار دارند تا حرکت گردابی را سازماندهی کنند. در ناحیه بالایی یک واحد ورودی سوخت مماسی با منبع انفجار اولیه به منظور ورودی مشترک با سوخت وجود دارد. یک چرخش در بالای ناحیه انفجار بالا نصب شده است که هوای انفجار ثانویه به آن وارد می شود تا یک آزادسازی سازمان یافته از گازهای دودکش از پیش کوره گردابی را تشکیل دهد. منطقه انفجار پایین شامل یک چرخان پایین تر، با یک سوراخ مرکزی برای تخلیه خاکستر، و نازل های انفجار اصلی است. هوای ثانویه به منظور حفظ پایداری جریان گرداب در ارتفاع به مناطق انفجار میانی عرضه می شود.

شرح آزمایش:

یک سیستم انتقال پنوماتیک به داخل راکتور آزمایش شد و حرکت گردابی در کوره سازماندهی شد. هوا به مناطق زیر تامین می شود:

اجکتور؛

چرخش پایین:

نازل های انفجار اصلی پایین تر.

مناطق انفجار باقیمانده به دلیل مقاومت بالای مسیر گاز عملاً خاموش می شوند.

نصب از حالت سرد با اشتعال مواد کیندلینگ شروع شد. سیستم تامین سوخت قابل اعتماد کار می کرد. گرداب در وضعیت پایداری قرار داشت. هیچ رسوبی بر روی دیواره های راکتور یا کف کوره مشاهده نشد. دما در راکتور 800-1100 درجه سانتیگراد است، بسته به مصرف سوخت، با تغییر تعداد دور فیدر تنظیم می شود.

به دلیل کمبود آب در دیگ بخار و بر این اساس، استفاده از گرمای خروجی از نصب، عملیات مداوم مداوم غیرممکن بود.

به طور کلی، در طول روز لازم بود که پیش کوره گردابی سه بار راه اندازی شود؛ شروع به کار بدون مشکل با بازگشت سریع به حالت های عملیاتی انجام شد.

1390/01/27 (پس از 15 ساعت).

2-3 آزمایش بر روی چوب انجام شد، حالت احتراق در یک جعبه آتش سوزی داغ امتحان شد. توقف موقت به دلیل معلق بودن سوخت در پناهگاه و فعال شدن سیستم ایمنی دیگ بود. تمام مناطق انفجار به جز ردیف پایین نازل های اصلی انفجار به دلیل کمبود سوخت برای حمل و نقل کاملاً بسته هستند.

متداول ترین فناوری برای تولید گوشت جوجه های گوشتی در اوکراین شامل پرورش جوجه ها روی زمین روی بستر عمیق و دائمی است. مزایای اصلی این فناوری استفاده از تجهیزات نسبتا ساده و ارزان است. سطح بالامکانیزاسیون فرآیندهای تکنولوژیکی، سادگی و شدت کم کار در مراقبت از طیور و نظافت خانه طیور، عیوب کمتر لاشه، افزایش طبقه بندی نسبت به پرورش در قفس. نقطه ضعف اصلی نیاز به مقدار قابل توجهی از مواد بستر کمیاب است. به ازای هر 1 قطعه جوجه گوشتی پرورش یافته، بسته به فصل و دوره رشد، 1-1.5 کیلوگرم بستر لازم است. پس از 5-7 هفته از رشد جوجه ها، بستر به بستر اضافه می شود. در نتیجه، برای هر جوجه گوشتی پرورش یافته حدود 3-5 کیلوگرم بستر بستر (LM) با رطوبت 15 تا 50 درصد دریافت می کنیم. اگر فرض کنیم که حدود 500 میلیون جوجه گوشتی در اوکراین در سال پرورش می یابد، عملکرد بستر جوجه های گوشتی به تنهایی حداقل 2 میلیون تن خواهد بود. اگر PP حاصل از نگهداری سایر گونه ها و گروه های تولیدی طیور را در اینجا اضافه کنیم، عملکرد کل آن را می توان کمتر از 3 میلیون تن تخمین زد.

دفع PP مشکلات زیادی را برای مرغداری ها ایجاد می کند. زمین های بزرگی برای نگهداری و پردازش آن مورد نیاز است. PP حاوی مقدار قابل توجهی از مواد مضر برای محیط زیست، دانه های علف های هرز، اغلب تخم کرم ها و لاروها و میکروارگانیسم های بیماری زا است. همچنین محیطی مساعد برای رشد مگس‌ها، جوندگان، کرم‌ها و میکروارگانیسم‌ها است و در شرایط نامناسب نگهداری، پردازش و استفاده، به عنوان منبع آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی، خاک و جو با مواد مضر عمل می‌کند. تهدید همه گیر و بهداشتی - اپیدمیولوژیک برای خود مرغداری ها، مناطق اطراف و به طور کلی محیط زیست.

طبق طبقه بندی زباله های دولتی، بستر به گروه III اختصاص داده می شود مواد خطرناک. مؤسسات کشاورزی، دهقانان و سایر مزارع که به تولید، فرآوری و بازاریابی محصولات دام و طیور و در عین حال دفع ضایعات (کود و فضولات پرندگان) اشتغال دارند، پرداخت کننده مالیات زیست محیطی هستند. هزینه قرار دادن آنها در محل های دفن زباله به طور متوسط ​​100 UAH / تن است. به دلیل مشکلات دفع زباله، مزارع مرغداری با خدمات محیطی و بهداشتی محلی درگیری دائمی دارند. بنابراین، با در نظر گرفتن موارد فوق، هر مرغداری با یک مشکل مواجه است: با فضولات پرندگان چه باید کرد؟

روش سنتی استفاده از PP، فرآوری آن به کودهای آلی است، زیرا حاوی مقدار قابل توجهی از مواد مغذی گیاهی (نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، عناصر ریز) است (جدول 1). در ایالات متحده آمریکا و برخی کشورهای اروپاییکود فرآوری شده همچنین به عنوان یک ماده غذایی برای حیوانات نشخوارکننده استفاده می شود، زیرا حاوی مقدار قابل توجهی فیبر، پروتئین، اسیدهای آمینه فردی، لیپیدها و مواد استخراجی بدون نیتروژن است. جدول 1. ترکیب شیمیایی کود بستر پس از پرورش جوجه های گوشتی، درصد (طبق گفته شرکت "SV Technologies")

نام شاخص ها معنی شاخص ها
رطوبت، %
محتوای ماده خشک، %
نیتروژن، ٪
کلسیم، %
فسفر، %
لیپیدهای خام، %
فیبر خام، ٪
مواد استخراجی بدون نیتروژن، %
لیزین، %
هیستیدین، %
آرژنین، %
آسپارتیک اسد،٪
ترئونین، %
اسید گلوتامیک،٪
پرولین، %
گلیسین، %
آلانین، %
والین، %
ایزولوسین و لوسین، %
تیروزین، %
فنیل آلانین، %
مس، میلی گرم بر کیلوگرم
روی، میلی گرم بر کیلوگرم
آهن، میلی گرم بر کیلوگرم
منگنز، میلی گرم بر کیلوگرم
کبالت، میلی گرم بر کیلوگرم
منیزیم، میلی گرم بر کیلوگرم

روش‌های پردازش PP به کودهای آلی یا افزودنی‌های خوراک باید از خنثی‌سازی میکرو فلور بیماری‌زا، دانه‌های علف‌های هرز، تخم‌ها و لاروهای کرم، تثبیت مواد مغذی و بوی‌زدایی محصول نهایی اطمینان حاصل کند و این مستلزم هزینه‌های قابل‌توجهی است. به هر حال، هزینه های بالای دفع کود و پرداختی برای آلودگی های زیست محیطی یکی از دلایل توقف فعالیت تعدادی از مرغداری های گوشتی در اروپای غربی. علاوه بر این، تعداد قابل توجهی از شرکت های مرغداری در اوکراین زمین کشاورزی کافی برای استفاده از کل حجم کود تولیدی به عنوان کود آلی در مزارع خود ندارند. فروش زباله به هر شکلی به سایر شرکت ها با مشکلات و هزینه های قابل توجهی همراه است. در این راستا، در اخیرابه طور فزاینده ای، به عنوان جایگزینی برای فرآوری کود به کودهای آلی، احتراق کود بستر و کود بدون بستر را به یک روش یا به روش دیگر به منظور تولید انرژی حرارتی و الکتریکی ارائه می دهند. هر دو گزینه موافقان و مخالفان خود را دارند. بیایید استدلال های هر دو را در نظر بگیریم.

تولید کودهای آلی یا آلی معدنی بر پایه کود بستر.

استدلال برای:

الف) به دست آوردن محصول ارزشمند برای تولید محصولات زراعی به صورت کودهای آلی یا آلی معدنی با محتوای بالای نیتروژن، فسفر و پتاسیم که استفاده صحیح از آن به بهبود ساختار و میکرو فلور خاک، غنی سازی هوموس و افزایش آن کمک می کند. بازده محصول 10-30٪.

ب) بهبود محیط زیست در نتیجه خنثی سازی میکرو فلور بیماری زا، دانه های علف های هرز، تخم ها و لارو علف های هرز، از بین بردن بوی نامطبوع مواد.

ج) امکان سازماندهی یک چرخه بسته دفع کود در انجمن های کشت و صنعت یکپارچه عمودی.

استدلال علیه:

الف) مقدار قابل توجهی از نیتروژن (تا 50٪) و سایر مواد مغذی در طول ذخیره سازی، پردازش و استفاده به عنوان کود از بین می رود.

الف) طولانی مدت چرخه پردازش که به دلیل آن عوامل منفی ذکر شده در بالا برای مدت قابل توجهی عمل می کنند.

ب) مجموعه ای از وسایل مکانیزه مورد نیاز است، هزینه های قابل توجهی نیروی کار و انرژی برای ذخیره سازی و پردازش مواد خام، ذخیره سازی، حمل و نقل و استفاده از کودهای حاصل مورد نیاز است.

ج) نیاز به زمین های قابل توجه برای ذخیره سازی، فرآوری و استفاده از کودهای حاصل. حداکثر دوز کودهای آلی بر اساس مدفوع پرندگان: کمپوست - 60 تن در هکتار، فضولات خشک پرندگان - 8 تن در هکتار.

د) در صورت فرآوری نامناسب، وارد کردن دوز بیش از حد کود، تخریب زمین، تجمع نیترات و نیتریت در محصولات کشاورزی، آلودگی زمین به بذر علف های هرز و آلودگی محیط زیست به مواد مضر و بوی نامطبوع رخ می دهد.

استفاده از فضولات زباله برای انرژی

استدلال برای:

الف) ساده ترین و کم کارترین راه حل و کم مصرف ترین راه حل برای مشکل دفع زباله؛

ب) خنثی سازی سریع و مطمئن تمامی عوامل مضر و بهبود محیط زیست. ج) دستیابی به گرما یا برق که هر سال بر قیمت آنها افزوده می شود.

د) امکان تامین نیازهای خود به انرژی حرارتی و الکتریکی با سوزاندن کود دامی.

ه) خاکستر حاصل از سوزاندن کود را می توان برای سالها بدون از دست دادن مواد مغذی ذخیره کرد، به عنوان یک کود معدنی حاوی پتاسیم، فسفر، کلسیم و تعدادی از عناصر دیگر (جدول 2) در دوره های بهینه کشاورزی استفاده می شود.

و) چرخه تولید کوتاه، بنابراین عوامل منفی ذکر شده در بالا برای مدت کوتاهی عمل می کنند.

ه) کاهش هزینه های حمل و نقل 5-6 برابر.

ز) قطعات بزرگ زمین برای ذخیره سازی و پردازش زباله مورد نیاز نیست.

استدلال علیه:

الف) از دست دادن نیتروژن از مواد خام در چرخه فن آوری؛

ب) هزینه نسبتاً بالای تجهیزات برای سوزاندن کود (در عین حال، بیشتر از، به عنوان مثال، برای پردازش کود در کارخانه های بیوگاز نیست).

ز) مشکلات احتمالیبا فروش گرما، برق و خاکستر حاصله.

جدول 2. ترکیب شیمیایی خاکستر پس از سوزاندن بستر جوجه های گوشتی (طبق شرکت SV Technologies)

نام ماده محتوا،٪

باقی مانده

با تجزیه و تحلیل مزایا و معایب هر گزینه، می‌توان به این نتیجه رسید که پردازش انرژی PP می‌تواند با گزینه پردازش آن به کودهای آلی کاملاً رقابتی باشد، حداقل در شرکت‌های مرغداری که مقدار کافی از خود را ندارند. زمین کشاورزی.

در حال حاضر چندین مورد ارائه می شود گزینه های ممکنمصرف انرژی PP با احتراق:

1) احتراق مستقیم در سیستم های دیگ بخار برای تولید آب گرم، بخار یا برق.

2) گازی شدن (تیرولیز) کود برای همین منظور؛

3) تولید گرانول های سوخت (پلت) یا بریکت ها از PP، سپس گرانول ها یا بریکت ها را می توان در محل برای تولید آب گرم، بخار یا برق سوزاند یا برای استفاده به عنوان کود یا سوخت فروخت.

پردازش PP با احتراق مستقیم

احتراق مستقیم PP نیازی به دانه بندی یا خشک کردن آن ندارد. گرمای احتراق PP در محدوده 2600-3400 کیلو کالری بر کیلوگرم (10300-14250 MJ/kg) است. محتوای مواد مضر موجود در محصولات احتراق که هنگام استفاده از دستگاه های احتراق مدرن به اتمسفر منتشر می شود از حداکثر غلظت مجاز (MPC) تجاوز نمی کند. سوزاندن 1 تن PP به شما امکان می دهد تا 2 Gcal گرما را به صورت آب گرم یا 3 تن بخار برای نیازهای فنی بدست آورید. با این کار تا 270 متر مکعب گاز طبیعی یا تا 240 کیلوگرم سوخت مایع صرفه جویی می شود. راندمان واحدهای دیگ بخار برای احتراق مستقیم کود دامی 60-85٪ است. عملکرد خاکستر 10-18٪ از مقدار اولیه PP است. خاکستر را می توان برای محصولات کشاورزی مختلف بدون فرآوری اضافی به مقدار 2-10 c/ha اعمال کرد. استفاده از این خاکستر به عنوان کود به افزایش 10 تا 15 درصدی محصول کمک می کند.

از ویژگی های PP به عنوان سوخت می توان به رطوبت بالا، میزان خاکستر و وجود مقدار قابل توجهی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی در خاکستر اشاره کرد که باعث توانایی بالای سرباره سازی آن می شود. در این راستا، تا همین اواخر همیشه امکان دستیابی به احتراق پایدار و قابل اعتماد PP در واحد دیگ بخار وجود نداشت. این مشکل اکنون با استفاده از فناوری احتراق بستر سیال در گردش با دمای بالا حل شده است که احتراق مطمئن مواد با رطوبت تا 60٪ را تضمین می کند.

یک کارگاه احتراق PP معمولاً شامل: یک اتاق دیگ بخار، یک انبار مواد اولیه و یک مرکز ذخیره سازی خاکستر حاصل از احتراق PP است. شما مجبور نیستید یک مرکز ذخیره سازی خاکستر بسازید، اما بلافاصله خاکستر را در کیسه های (کیسه های بزرگ) بسته بندی کنید یا آن را به محل استفاده در یک حمل و نقل بسته منتقل کنید.

محدوده استاندارد کارگاه های احتراق مستقیم برای PP توسط گروه شرکت های Agro-3 Ecology (مسکو) طراحی شده است. طبق گفته این گروه از شرکت ها، برای یک دیگ بخار که مثلاً 75 تن PP در روز می سوزد، با توان حرارتی 5 Gcal/h. (حداکثر 7 تن بخار در ساعت)، اتاقی از سازه های پیش ساخته بتن مسلح یا فلزی و ساندویچ پانل به ابعاد 15*18 متر و ارتفاع 13 متر مورد نیاز است.

یک انبار مواد اولیه برای تامین بی وقفه یک اتاق دیگ بخار با ظرفیت مشخص شده می تواند در یک اتاق گرم نشده با مساحت حدود 300 متر مربع (18x18 متر) با ارتفاع 6 متر واقع شود.

همچنین می توان آن را از سازه های فلزی و ساندویچ پانل ساخت. انبار خاکستر را می توان در یک اتاق گرم نشده با مساحت تقریبی 140 متر مربع (12x12) با ارتفاع 6 متر قرار داد.

یک سنسور سطح دانه می تواند برای نظارت بر مصرف سوخت یا سطح خاکستر استفاده شود. کارکنان تعمیر و نگهداری کارگاه 3-4 کارگر در هر شیفت هستند، مصرف برق حدود 100 کیلو وات است.

هزینه های سرمایه ای ایجاد یک کارگاه برای سوزاندن PP برای تولید آب گرم و بخار به توان حرارتی و مقدار PP سوخته بستگی دارد (جدول 3).

جدول 3. مقدار سرمایه مورد نیاز برای ایجاد کارگاه احتراق مستقیم PP برای تولید آب گرم و بخار

نام شاخص ها

مقدار PP سوخته
1 تولید گرما، Gcal/سال.
2 تولید بخار، t/سال.
3
شامل:
3.1 کار طراحی
3.2 تجهیزات
3.3 نصب و راه اندازی
3.4 راه اندازی کارهای
3.5 کار ساخت و نصب (دیگ بخار، ذخیره سازی PP و خاکستر و غیره) *

* - بدون هزینه خاکبرداری، بتن، نقشه برداری و تاییدیه.

بازده اقتصادی یک کارگاه برای سوزاندن PP فقط برای تولید انرژی حرارتی را می توان تقریباً بر اساس جایگزینی گاز طبیعی با کود بستر (4.7 UAH/m3) در یک اتاق دیگ بخار طراحی شده برای تولید مقدار مشابهی گرما و فسفر و فسفر محاسبه کرد. کودهای پتاسیم (2.0 UAH ./kg) خاکستر حاصل از سوزاندن PP (جدول 4).

جدول 4. اثر اقتصادی و دوره بازگشت سرمایه برای سرمایه گذاری در کارگاه کود سوزی.

نام شاخص ها

مقدار PP سوزانده شده در روز، تن
هزینه های سرمایه، میلیون UAH.
مقدار زباله سوزانده شده در سال، هزار تن
ظرفیت گرمایش خالص دیگ بخار (بر اساس خروجی حرارت) Gcal/hour.
مقدار گازی که در سال جایگزین می شود، متر مکعب
ارزش حرارتی گازی که با رودخانه جایگزین می شود، هزار. متر 3
هزینه گاز جایگزین، UAH میلیون.
مقدار خاکستر دریافتی در سال، t
هزینه کودهای معدنی جایگزین، میلیون UAH.
هزینه کل محصولات دریافتی (گرما + خاکستر)، میلیون... UAH.
هزینه های عملیاتی سالانه *، میلیون UAH.
مجموع اثر اقتصادی سالانه، میلیون UAH.
دوره بازپرداخت سرمایه گذاری ها، ماه ها

* - هزینه های عملیاتی شامل هزینه برق، معرف های تصفیه آب شیمیایی، هزینه پرسنل و هزینه حمل و نقل می باشد.

انرژی حرارتی حاصل می تواند برای تامین گرما، در درجه اول برای نیازهای خود مرغداری و همچنین سکونتگاه های مجاور استفاده شود. با این حال، در عمل این همیشه ممکن نیست. در این صورت توصیه می شود از انرژی حرارتی حاصله برای تولید برق استفاده شود. بنابراین، با تولید 7 تن در ساعت. بخار با پارامترهای 1.4 مگاپاسکال و 250 ºС، آب شبکه گرمایش تا 80 º C، همچنین می توانید تقریباً 630 کیلووات ساعت در هر ساعت تولید کنید. برق، که 100 کیلووات ساعت. - برای نیازهای خود دیگ بخار هزینه می شود، بقیه - برای نیازهای مرغداری یا برای فروش. هزینه واحد یک واحد توربین بخار 8200 UAH است. / KW، کل هزینه های سرمایه 5.2 میلیون UAH دیگر افزایش می یابد. اثر اقتصادی سالانه حاصل از فروش خاکستر و برق به تنهایی بالغ بر 9.4 میلیون UAH خواهد بود. دوره بازپرداخت هزینه های سرمایه 2.5 سال است.

در حال حاضر، کار بر روی طراحی سوزاندن مستقیم مغازه های کود، تامین تجهیزات برای آنها و تعدادی کار دیگر توسط تعدادی از موسسات انجام می شود: گروه شرکت های ATT (گرمای جایگزین و فناوری ها در خارکف)، Kovrov. کارخانه تجهیزات کوره و دیگ بخار (Kovrov، روسیه)، گروهی از شرکت های قبلاً ذکر شده AGRO-3 "Ecology" (مسکو)، SPC "ERKO" (مسکو)، LLC "Abono Group" و دیگران.

گازی شدن (تیرولیز) کود بستر.

گاز شدن (تجزیه گاز) تجزیه حرارتی مواد آلی در غیاب اکسیژن است. گازی شدن یا پیرولیز کود، چه بستر و چه بدون بستر، جهت امیدوارکننده ای برای استفاده از انرژی در نظر گرفته می شود که به گفته برخی از کارشناسان، مزایای زیادی در مقایسه با فرآوری کود در کارخانه های بیوگاز دارد، به ویژه:

راندمان بالاتر تبدیل زیست توده به انرژی مفید (در نیروگاه های بیوگاز بیش از 50٪، در کارخانه های پیرولیز تا 85٪).

در تمام فصل، از آنجایی که راندمان تولید گاز ژنراتور عملاً مستقل از شرایط خارجی است.

فشردگی، مصرف فلز کمتر تجهیزات مورد استفاده؛

کاهش هزینه های حمل و نقل در تمام مراحل فرآیند دفع زباله؛

امکان تبدیل کودهای حاوی لیگنین حاوی مواد افزودنی (تراش، کاه و غیره) به گاز و برق.

فرآیند بازیافت بدون زباله؛

امکان اتوماسیون تقریبا کامل فرآیند پردازش، هزینه های عملیاتی کم.

تطبیق پذیری تجهیزات مورد استفاده، امکان استفاده از آن برای سوزاندن هر نوع زیست توده؛

سازگاری با محیط زیست بالا از تکنولوژی مورد استفاده.

در نتیجه تجزیه در اثر حرارت کود در دمای 300-800 درجه سانتیگراد، مخلوط بخار-گاز به دست می آید که از مخلوطی از گازهای قابل اشتعال (به اصطلاح مولد یا گاز پیرولیز) تشکیل شده است، یک پسماند جامد زغال سنگ مانند. زغال چوب) و خاکستر. گاز تولید کننده برای حفظ عملکرد خود کارخانه پیرولیز، به دست آوردن انرژی حرارتی برای نیازهای خانگی، جایگزینی گاز طبیعی یا مایع در دستگاه های مختلف، تولید برق و پس از آماده سازی مناسب، به عنوان سوخت در موتورهای احتراق داخلی استفاده می شود. پسماند زغال‌مانند به عنوان سوخت در خود کارخانه پیرولیز یا برای تولید بریکت‌های سوخت استفاده می‌شود. خاکستر به عنوان کود در صنایع متالورژی و ساختمان استفاده می شود.

میانگین ارزش حرارتی گاز ژنراتور 1200 کیلو کالری بر متر مکعب (5030 کیلوژول بر متر مکعب) می باشد. میانگین ترکیب اجزای آن در جدول 5 آورده شده است. پس از پردازش مناسب، می توان گاز ژنراتور را با محتوای بالای گازهای قابل اشتعال به دست آورد.

جدول 5. ترکیب اجزاگاز ژنراتور از گازی شدن PP

نام قطعه
مونوکسید کربن (CO)
هیدروژن (H2)
متان (CH 4)
نیتروژن (N 2)
گازهای دیگر

فرآیند گازی شدن دارای راندمان کلی تا 80 درصد است. از 1 کیلوگرم PP از نظر ماده خشک به طور متوسط ​​2 متر مکعب گاز ژنراتور با ارزش حرارتی کل 2400 کیلو کالری به دست می آید.

دیگ های پیرولیز، از جمله دیگ های خانگی، که در آنها PP نیز می تواند سوزانده شود، اکنون توسط بسیاری از تولید کنندگان، از جمله در اوکراین (Motor Sich و غیره) تولید می شود. به تولید کنندگان پیشرو تجهیزات صنعتیبرای گاز کردن ضایعات آلی مختلف، به ویژه کود، متعلق به شرکت ذکر شده LLC Abono Group، LLC TsentrInvestProekt (مسکو)، Flex Technogies (بریتانیا) و Planitec srl (ایتالیا) است. دومی mini-CHP را در محدوده توان 60 کیلووات تا 1 مگاوات تامین می کند.

تهیه کود دامی در تاسیسات این شرکت برای گازرسانی بعدی شامل:

خشک کردن مواد خام تا رطوبت نسبی 12-15٪.

حذف ناخالصی های فلزی خارجی؛

آسیاب کود به ذرات بزرگتر از 3 سانتی متر؛

افزودن دوز سنگ آهک برای خنثی کردن اسیدهای تشکیل شده در حین تبدیل به گاز.

برای خشک کردن بستر از گرمای برگشت پذیر استفاده می شود که با حذف گاز ژنراتور و خارج شدن گرما از سیستم خنک کننده موتور توربین گاز ایجاد می شود.

شاخص های عملکرد یک mini-CHP طراحی شده برای پردازش PP از یک مرغداری برای 50 هزار مرغ تخمگذار یا جوجه های گوشتی در جدول 6 نشان داده شده است. هزینه تجهیزات mini-CHP حدود 200 هزار یورو است.

جدول 6. شاخص های عملکرد mini-CHP با ظرفیت 900 تن PP در سال

نام شاخص ها

معنی شاخص ها
ساعات کار CHP در روز، ساعت. 2
ساعت کار CHP در سال، ساعت. 8000
مقدار کل بستر پردازش شده در سال، تن
مقدار بستر پردازش شده در روز، تن
میانگین رطوبت بستر، %
انرژی الکتریکی تولید شده در ساعت، کیلووات - ساعت.
توان حرارتی برای مصرف کنندگان خارجی، کیلووات (Gcal x ساعت)
توان حرارتی مصرف شده برای نیازهای خود، کیلو وات (خشک کردن کود، حفظ عملکرد ژنراتور گاز)، کیلو وات (Gcal x ساعت).
خروجی خاکستر در سال، تن

تجهیزات یک mini-CHP امکان تولید 0.8 کیلووات انرژی الکتریکی از 1 کیلوگرم PP با راندمان 27٪، تولید انرژی حرارتی برای یک سیستم گرمایشی به صورت آب گرم با راندمان 45٪ را فراهم می کند. و انطباق انتشار گازها در جو با الزامات فعلی قوانین زیست محیطی.

معایب اصلی واحدهای دیگ بخار پیرولیز در مقایسه با واحدهای احتراق مستقیم این است که قیمت تجهیزات 1.5-2 برابر بیشتر است و عملکرد تا حدودی پیچیده تر است.

استفاده از PP برای تولید گلوله های سوخت یا بریکت.

همانطور که قبلا ذکر شد، استفاده از گرما و برق تولید شده از سوزاندن کود در محل همیشه امکان پذیر نیست. امکان فروش برق وجود دارد، اما اتصال به شبکه برق عمومی دشوار و گران است. در این مورد، توصیه می شود از چنین گزینه ای برای استفاده انرژی از کود مانند ساخت گلوله های سوخت یا بریکت از آن استفاده کنید. مناسب ترین برای این اهداف PP با رطوبت بیش از 30٪ است. خط تکنولوژیکی برای تولید گرانول های شرکت "Planitec srl" که قبلاً در بالا ذکر شد ، آسیاب PP ، خشک کردن تا رطوبت 15-18٪ ، دانه بندی یا بریکت کردن ، خنک کننده و بسته بندی ، تصفیه بخار و انتشار گاز را فراهم می کند. هزینه نصب خشک کردن و دانه بندی برای 2 تن گرانول در ساعت حدود 3.7 میلیون UAH است. گرانول های به دست آمده را می توان در دیگ های سوخت جامد از هر نوع از جمله داخلی و همچنین به عنوان کود استفاده کرد. آنها را می توان برای مدت طولانی بدون از دست دادن خود ذخیره کرد خواص مفید. مشخصات گلوله های کود دامی نسبت به سایر انواع سوخت در جدول 7 آورده شده است.

جدول 7. مشخصات مقایسه ای انواع سوخت

نوع سوخت گرمای احتراق، MJ\kg محتوای گوگرد، % محتوای خاکستر،٪ قیمت برای 1 کیلوگرم هزینه گرمای دریافتی، UAH/GJ
زغال سنگ
گرانول PP
گاز طبیعی *
گلوله های چوبی
گلوله های نی

* - در هر 1 متر مکعب.

به گفته سازندگان روسی، دوره بازپرداخت تجهیزات برای تولید گلوله حدود 4 سال است، اما در اوکراین، به دلیل قیمت های بالا برای گاز طبیعیو سایر انواع سوخت در مقایسه با انواع روسی، طبق محاسبات ما نباید از 2-2.5 سال تجاوز کند.

رشد در هیدروپونیک به معنای حداقل هزینه، خلوص و در دسترس بودن تقریباً هر سبزی کامل و سازگار با محیط زیست است. در تمام طول سال. کیفیت چیزی که به شما انرژی و سلامتی می دهد را کنترل کنید.

1. فرآوری کود بستر برای تولید انرژی می تواند به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای تبدیل آن به کودهای آلی در کارخانه های مرغداری که مقادیر کافی زمین کشاورزی خود را ندارند در نظر گرفته شود.

2. استفاده از احتراق مستقیم کود بستر برای تولید گرما یا برق در مرغداری ها توصیه می شود که می تواند استفاده منطقی یا فروش آنها را تضمین کند. 3. در صورت امکان استفاده پیچیده یا فروش همه محصولات حاصل از گاز کردن (تیرولیز) کود بستر توصیه می شود.

4. پردازش کود بستر به گلوله های سوختی یا بریکت به شما امکان می دهد تا بازارهای محصولات و امکان استفاده از آنها (احتراق مستقیم، تجزیه در اثر حرارت، به عنوان کود) را گسترش دهید.

Melnik V.A.، موسسه علوم طیور، NAAS



 

شاید خواندن آن مفید باشد: