Arderea gunoiului. Cazanele care funcționează pe excremente de păsări

Zharkov G. V. *, Ph.D. Beţiv K. E. **, Pupin V. B. ** .
* LLC „Adaptika” ( oraș Coasta Albă, Bryansk, Rusia),
** Institutul de Gaze NASU (Kiev, Ucraina)

adnotare. Odată cu dezvoltarea crescătorii de păsări, problema reciclării gunoiului de grajd de pui devine din ce în ce mai importantă. Litierul este un poluant puternic al bazinelor de sol, apă și aer. În același timp, gunoiul de grajd este o materie primă valoroasă pentru producția de îngrășăminte, aditivi pentru furaje și o resursă energetică. Adus analiza comparativa diverse direcții de eliminare a gunoiului. Cea mai eficientă este o abordare integrată a reciclării, care se bazează pe producția și gazeificarea peleților din gunoi de grajd folosind reziduuri de cocs-cenusa ca îngrășământ de înaltă calitate și generarea de energie electrică și termică pentru nevoile proprii și consumatorii externi. Sunt prezentate compozițiile gazului generator obținut în timpul gazificării peletelor din așternut și gunoi de grajd nativ. Se propune schema întreprinderii pentru prelucrarea complexă a gunoiului.

În prezent, industria cu cea mai rapidă creștere Agricultură zone – avicultura. Obține cel mai mare randament al producției per unitate de furaj consumată. Ca urmare, din 2008 până în 2012 în Federația Rusă s-a înregistrat o creștere constantă a numărului de păsări. În această perioadă, a crescut cu 123,4 milioane de capete. Numai în 2012, creșterea a fost de peste 24 de milioane de capete, ajungând la 394,2 milioane de capete până la începutul lui 2013. Evident, ca orice industrie în plină expansiune, industria păsărilor de curte are probleme în creștere. Una dintre cele mai dureroase probleme este problema eliminării gunoiului de grajd de pui.

minister resurse naturale Federația Rusă din 2 decembrie 2002 a aprobat „Catalogul federal de clasificare a deșeurilor”, în care excrementele de păsări sunt incluse ca substanțe din clasa de pericol III. Fermele de păsări au început să impună sancțiuni grave pentru eliminarea așa-numitelor „deșeuri periculoase”.

Ținând cont de Decretul Guvernului Rusiei din 12 iulie 2003 nr. 344 „Cu privire la standardele de plată pentru emisiile în aerul atmosferic poluanți din surse staționare și mobile, evacuări de poluanți în corpurile de apă de suprafață și subterane, eliminarea deșeurilor de producție și consum” pentru eliminarea deșeurilor din clasa de pericol III (excremente de păsări) de la fermele de păsări, se percepe o amendă de 497 de ruble. pe tonă, dacă excrementele de păsări nu sunt aruncate în fermele de păsări, ci sunt acumulate în depozite. În prezent, potrivit Ministerului Agriculturii, plățile efectuate de companiile agricole pentru depozitarea gunoiului de grajd și a altor deșeuri pe terenurile lor ajung la 35 de miliarde de ruble. pe an, excluzând amenzile pentru poluare mediu inconjurator.

Gunoiul fără gunoi este de 10 ori mai periculos decât deșeurile municipale în ceea ce privește poluarea chimică a mediului. Fiind un mediu favorabil pentru conservarea și dezvoltarea diferitelor microorganisme și helminți, așternutul creează o amenințare de contaminare a corpurilor de apă, a solului, panza freatica, furaje și pășuni periculoase pentru oameni și animale patogeni. Conform Organizația MondialăÎngrijirea sănătății, peste 100 de specii de diferiți agenți patogeni ai bolilor animale și umane se pot dezvolta cu succes în acest mediu.

cel mai inalt nivel stresurile de mediu sunt experimentate de domeniile de eliminare a gunoiului de grajd fără așternut. Suprafața câmpurilor contaminate cu deșeuri organice, inclusiv cu animale, din Federația Rusă depășește 2,4 milioane de hectare, 20% fiind puternic poluate, 54% poluate, iar 26% puțin poluate. Aceste terenuri sunt o sursă constantă de poluare a biosferei. La depozitare pe termen lung gunoi pe zonele neasfaltate deschise spre precipitare, probleme ecologice inevitabil. În stratul de suprafață al solului (0,4 m), nivelul de azot mineral ajunge la 4950 kg/ha, inclusiv nivelul de azot nitrat depășește 2500 kg/ha, ceea ce este de 17 ori mai mare decât în ​​solul nepoluat. În apele subterane, conținutul de azot azotat depășește de 2 ori conținutul din apa de drenaj din câmp, azotul amoniac - de 8 ori, fosfor - de 11 ori, potasiu - de 10 ori. Numai daunele aduse mediului din încălcarea reglementărilor privind utilizarea gunoiului de grajd fără gunoi sunt în prezent estimate la 150 de miliarde de ruble. Daunele cauzate de dăunarea sănătății oamenilor și animalelor nu pot fi estimate nici măcar aproximativ. Rata de incidență a populației în zonele în care funcționează mari întreprinderi de creștere a animalelor și fermele de păsări este de 1,6 ori mai mare decât media sa din Federația Rusă.

Datele prezentate confirmă faptul că eliminarea bine organizată a deșeurilor este foarte importantă atât pentru desfășurarea cu succes a producției competitive, cât și pentru asigurarea coexistenței fermelor de păsări și a populației din teritoriile adiacente.

Gunoiul de pui nu este doar deșeuri, ci și o materie primă valoroasă care trebuie folosită. Se știe că excrementele de păsări sunt:

  • îngrășământ organic cu conținut ridicat nutrienți. Gunoiul de grajd de pui ca îngrășământ este superior gunoiului de grajd, conține: azot (N) - 1,6%, fosfor (P) - 1,5%, potasiu (K) - 0,8%, calciu (Ca) - 2,4%, magneziu (Mg) - 0,7%, sulf (S) - 0,4%. De asemenea, conține oligoelemente: cupru, mangan, cobalt, zinc și aminoacizi;
  • aditiv valoros pentru furaje. Uscat gunoi de grajd de pui contine 26-38% proteine ​​brute, 12-14% fibre, 3-5% grasimi, 3-9% calciu, pana la 5% fosfor;
  • biocombustibil, a cărui putere calorică inferioară este de 3500...4000 kcal/kg greutate uscată, în funcție de prezența și compoziția așternutului.

Utilizarea gunoiului nu este doar posibilă din punct de vedere tehnic, ci și justificată din punct de vedere economic. Este de interes să se creeze o întreprindere concepută pentru utilizarea integrată a gunoiului în toate domeniile de mai sus. Să subliniem principalele prevederi ale acestei abordări.

Litierul ca materie primă pentru producția de îngrășăminte. Esența procesului presupune producerea de îngrășăminte granulare prin metoda compostării accelerate. Această abordare satisface pe deplin cerințele documentului „Reguli veterinare și sanitare pentru pregătirea pentru utilizare ca îngrășăminte organice de gunoi de grajd, bălegar și scurgeri pentru boli infecțioase și parazitare ale animalelor și păsărilor” (aprobat de Ministerul Agriculturii și Alimentației din Rusia). Federația din 04.08.1997 Nr. 13-7-2 / 1027) și vă permite să obțineți un produs ecologic de înaltă calitate, pentru care există o cerere constantă din partea producătorilor agricoli. Cerințele privind calitatea, metodele de control, condițiile de depozitare, transport și chiar normele de utilizare a unui astfel de produs au fost deja dezvoltate și stabilite în GOST R 53117-2008 „Îngrășămintele organice pe bază de deșeuri animale. Specificații". Există soluții gata făcute pentru compostarea accelerată, au fost efectuate studii privind efectul îngrășămintelor pe bază de gunoi de grajd compostat asupra randamentelor culturilor. Rămâne să selectați un set de echipamente pentru producția de echipamente, să-i furnizați purtători de energie și să treceți la formarea unei rețele de consumatori, producție și vânzare. Evident, dacă costul îngrășămintelor produse nu este mare, iar forma este convenabilă pentru utilizare, acest produs va fi un concurent semnificativ pentru îngrășămintele minerale tradiționale.

Așternut ca componentă a furajelor mari bovine . O caracteristică a digestiei la păsări este mișcarea rapidă a alimentelor prin canalul alimentar. Ca urmare, nu toate componentele și nutrienții sunt absorbite. Ca urmare, conținutul unui produs atât de valoros precum proteinele din gunoiul de grajd de pui depășește 30%. Tractul digestiv al rumegătoarelor permite extragerea eficientă a nutrienților din furaje. Acest lucru face posibilă utilizarea excrementelor de păsări ca aditiv la dieta naturală a vitelor. Utilizarea gunoiului de grajd neprelucrat în aceste scopuri este imposibilă: un miros caracteristic, calități gustative, microflora patogenă și condiționat patogenă nu permit utilizarea gunoiului de grajd ca aditiv pentru hrana animalelor. Cu toate acestea, uscarea și tratamentul termic pot elimina mirosurile și pot distruge microflora. Acest lucru deschide posibilități largi de utilizare a gunoiului de grajd de pui. Studii privind efectul utilizării gunoiului de grajd ca pansament de top au fost efectuate în multe țări, inclusiv în URSS, arătând invariabil rezultate bune.Pe această bază, încă în 1976, Ministerul Agriculturii a aprobat „Cerințele temporare veterinare și sanitare pentru gunoi de grajd uscat de păsări folosit pentru hrănirea animalelor de fermă”.

Hrănirea sub formă de gunoi de grajd preparat poate crește semnificativ creșterea în greutate a animalelor în timpul îngrășării, reducând în același timp costul asigurării acestei creșteri în greutate. Ca și în cazul utilizării gunoiului de grajd ca îngrășământ, cerințele pentru utilizarea pe scară largă sunt aceleași: preț scăzut și ușurință în utilizare.

Gunoiul ca resursă energetică. Imediat faceți o rezervare că utilizarea de nativ (fara gunoi) gunoi pentru a satisface nevoile energetice, considerăm nerezonabile. Fraza lui Mendeleev despre ulei poate fi aplicată pe deplin gunoiului de pui. Așternutul nativ trebuie folosit în instrucțiunile de mai sus. În ceea ce privește gunoiul de grajd, a cărui eliminare este o problemă reală, iar rezultatele prelucrării nu sunt atât de clare, utilizarea sa rezonabilă ca resursă energetică este absolut justificată. Sunt posibile mai multe direcții de utilizare: producția de biogaz și utilizarea ulterioară a acestuia; ardere directă; gazeificarea și utilizarea combustibilului gazos rezultat.

Producția de biogaz implică descompunerea anaerobă a gunoiului de grajd, purificarea biogazului și arderea în motoarele cu piston cu gaz pentru a genera electricitate și energie termică prin utilizarea căldurii din gazele de eșapament ale motorului.

Să evaluăm eficiența unui complex de cogenerare bazat pe o instalație de biogaz pe baza următoarelor date:

  • Randamentul de biogaz în timpul descompunerii anaerobe a gunoiului de grajd de pui cu așternut cu un conținut de umiditate de 60%, conform ZORG Biogaz, ajunge la 90 m³ la 1 tonă.
  • puterea calorică a biogazului - 5000-6500 kcal / nm 3;
  • în timpul funcționării motoarelor cu piston pe gaz sub formă de energie termică, se poate obține până la 40% din potențialul energetic inițial al combustibilului;

Analiza datelor prezentate arată:

  • din 10 tone de gunoi de grajd cu un conținut de umiditate de 45% se vor obține 13,75 tone de gunoi de grajd cu un conținut de umiditate de 60%
  • ieșirea de gaz va fi de 13,75 t/h ∙90 m³/t = 1237,5 m³/h;
  • potențialul energetic al gazului rezultat este de 1237,5 m³/h ∙ 5750 kcal/m³ = 7,12 (8,28 MW∙ h);
  • care permite generarea de energie electrică - 8,28 MW ∙ 0,35 = 2,9 MW ∙ oră;
  • în plus, producția de energie termică va fi de 7,12 Gcal ∙ 0,4 = 2,85 Gcal.

Astfel, complexul, destinat producerii de biogaz din 10 t/h gunoi de grajd de pui cu un continut de umiditate de 45% si producerea de energie electrica si termica, asigura generarea a: 2,9 MW energie electrica si 2,85 Gcal de energie termală.

Avantajele și dezavantajele acestei tehnologii sunt cunoscute. Enumerăm principalele probleme: un proces lung și destul de subțire de prelucrare a materiilor prime, necesitatea menținerii temperaturii substratului peste temperatura ambiantă, volume mari de îngrășăminte cu umiditate ridicată (92 ... 95%) obținute în timpul procesării. O problemă semnificativă pentru o astfel de utilizare a gunoiului de grajd o reprezintă și investițiile de capital specifice mari pentru crearea de complexe, ajungând pentru cazul analizat 2000...2500 de euro pe 1 kW de capacitate instalată.

ardere directă. Luați în considerare o situație similară care implică producția de energie electrică și termică. Gunoiul de grajd este arse într-un cazan cu abur, aburul generat este folosit pentru a genera energie electrică printr-o turbină cu abur. Considerând complexele în aceleași condiții, obținem:

  • capacitatea complexului de prelucrare a gunoiului de grajd este de 10 t/h (la un conținut de umiditate de 45%);
  • eficienţă cazan de abur care funcționează pe combustibil solid - 82%;
  • eficienţă generator de turbină cu abur când funcționează în regim de condensare -25%.

Analiza datelor prezentate:

  • să luăm puterea calorică specifică inferioară a materialului uscat 4000 kcal/kg, ceea ce este destul de justificat în cazul utilizării rumegușului ca umplutură. Apoi, căldura totală de ardere a gunoiului de grajd la un conținut de umiditate de 45% va fi:
    4000 ∙ (1 -0,45) - 550 ∙ 0,45 \u003d 1952,5 kcal / kg
  • potenţialul energetic al gunoiului de grajd ars în 1 oră în cazan va fi:
    1952,5 ∙ 10000 = 19,52 Gcal
  • potențialul energetic al aburului obținut din gunoi de grajd:
    19,52 Gcal ∙ 0,82 = 16 Gcal (18,6 MW∙h)
  • producerea de energie electrică folosind o turbină cu abur care funcționează în regim de condensare:
    18,6 MWh ∙ 0,25 = 4,65 MWh.

Este, de asemenea, posibilă funcționarea complexului cu o turbină, care asigură extracția industrială a aburului sau modul de încălzire. În acest caz, producția de energie electrică va fi redusă, dar complexul va putea furniza energie termală.

Astfel, un complex conceput pentru arderea directă a 10 t/h gunoi de grajd de pui cu un conținut de umiditate de 45% și producerea de energie electrică poate genera până la 4,65 MW de energie electrică.

Comparativ cu tehnologia discutată mai devreme, costurile de capital vor fi semnificativ mai mici. Mediu costuri unitare pentru complexul de generare a energiei electrice pe ciclul de abur este de 1500 Euro per 1 kW de capacitate instalată.

Din păcate, arderea gunoiului de grajd fără pre-tratare este o sarcină complexă, a cărei soluție este asociată cu necesitatea de a asigura respectarea standardelor de mediu. Umiditatea și compoziția așternutului eliminat nu este o valoare constantă, ceea ce afectează modul de funcționare al echipamentului și compoziția emisiilor.

Se acordă multă atenție incinerării deșeurilor în lume. Cerințele specifice pentru incinerarea deșeurilor sunt stabilite în Directiva 2000/76/CE a Parlamentului European privind incinerarea deșeurilor. Acest document spune că este obligatoriu la ardere deşeuri nepericuloase este de a menține o temperatură de cel puțin 850 °C în spațiul cuptorului și de a menține produsele gazoase la această temperatură timp de cel puțin 2 secunde. Dacă sunt incinerate deșeuri periculoase care conțin mai mult de 1% compuși organici halogenați, exprimați în clor, temperatura trebuie să fie de cel puțin 1100 °C. Problemele arderii directe și posibilele riscuri de mediu reduc semnificativ valoarea acestei abordări a utilizării gunoiului de grajd.

Gazeificare. O alternativă reală la tehnologiile de producere a biogazului și ardere directă poate fi tehnologia de gazeificare a gunoiului de grajd de pui cu utilizarea ulterioară a gazului generator produs pentru a genera căldură și electricitate. Este important ca utilizarea tehnologiei de gazeificare să fie cea mai eficientă în cadrul unui complex multifuncțional pentru eliminarea gunoiului de grajd de pui. În același timp, produsele comercializabile la ieșirea complexului sunt îngrășămintele, peleții de combustibil, energia electrică și termică.

Există mai multe tehnologii pentru producerea combustibililor gazoși prin prelucrare termică. Pe baza propriei experiențe în gazeificarea diferitelor produse inițiale, inclusiv gunoi de grajd și alte deșeuri agricole, pornim de la poziția că unitatea de alimentare trebuie să utilizeze combustibil preparat cu caracteristici stabile în ceea ce privește conținutul de umiditate, indicatorii energetici și compoziția fracționată. Doar această abordare permite obținerea unei performanțe stabile a complexului energetic. Soluțiile sugerate includ:

  • uscarea gunoiului de grajd la o umiditate relativă de 20%;
  • granularea gunoiului de grajd uscat;
  • gazificarea peletelor de combustibil;
  • utilizarea combustibilului gazos rezultat pentru producerea de căldură și energie electrică;
  • utilizarea reziduurilor de cocs-cenuşă pentru producerea de îngrăşăminte.

Luați în considerare funcționarea unui complex conceput pentru gazeificarea gunoiului de grajd de pui pentru condițiile prezentate mai devreme:

  • capacitatea complexului de prelucrare a gunoiului de grajd este de 10 t/h (la un conținut de umiditate de 45%);
  • uscarea gunoiului de grajd la o umiditate relativă de 20%
  • granulare, consum de energie — 100 kW/t granule
  • eficienţă motoare electrice cu piston pe gaz - 35%;
  • producerea de energie termică - până la 40% din potențialul energetic inițial al combustibilului;
  • eficienţă generator de gaz pentru gaz generator - 75%;
  • producție suplimentară de energie termică 10%;
  • eficienţă complex de uscare 50%
  • formarea de reziduuri de cocs-cenuşă - până la 20%.

Analiza datelor prezentate:

  • căldura specifică de ardere a materialului uscat este de 4000 kcal/kg, ceea ce se justifică în cazul utilizării rumegușului ca umplutură. Căldura totală de ardere a gunoiului de grajd la un conținut de umiditate de 20% va fi:
    4000 ∙ (1 -0,2) - 550 ∙ 0,2 = 3090 kcal / kg

Umiditatea 20% corespunde conținutului de 200 kg de apă într-o tonă de gunoi de grajd. Pentru a obține un astfel de rezultat, dintr-o tonă de gunoi de grajd cu un conținut de umiditate de 45% trebuie îndepărtate 312,5 kg de apă. Ca urmare, din 10 tone de gunoi de grajd cu un conținut de umiditate de 45%, obținem 6.875 de tone de gunoi de grajd cu un conținut de umiditate de 20%. Cantitatea totală de umiditate evaporată va fi de 3125 kg.

  • potenţialul energetic al gunoiului de grajd furnizat pentru gazificare va fi:
    3090 ∙ 6875 = 21,2 Gcal
  • potenţialul energetic al gazului obţinut din gunoiul de grajd preparat:
    21,2 Gcal ∙ 0,75 = 15,9 Gcal (18,5 MW∙h)
  • producerea de energie electrică folosind un motor alternativ care funcționează cu gazul generatorului:
    18,5 MWh 0,35 = 6,48 MWh.
  • generare suplimentară de căldură:
    15,9 Gcal∙ 0,1+15,9 Gcal∙ 0,4 = 7,95 Gcal.
  • producție de reziduu de cocs-cenuşă: 6,875 t ∙ 0,2 = 1,375 t/h

Reziduul, a cărui umiditate este aproape de 0, iar conținutul de minerale este mai mare decât cel al gunoiului de grajd original, este folosit ca umplutură în producția de îngrășăminte compostate.

Costurile energetice pentru funcționarea complexului:

  • uscarea gunoiului de grajd, asigurând eliminarea a 3125 kg de umiditate pe oră. Consumul de energie termica:
    550 kcal / kg ∙ 3125 kg / 0,5 = 3,44 Gcal;
  • producerea de granule pentru a asigura funcționarea complexului:
    6,875 t ∙ 100 kWh = 687,5 kWh.

Astfel, complexul, destinat gazificării a 10 t/h gunoi de grajd de pui cu un conținut de umiditate de 45% și producerea de energie electrică și termică, minus energie pentru nevoi proprii, asigură generarea a 6,48 - 0,6875 = 5,8 MW de electricitate și 7,95 - 3,44 = 4,5 Gcal de energie termică.

Complexul de gazeificare poate furniza combustibil gazos pentru a asigura funcționarea echipamentelor electrice - cazane, cuptoare și alte unități care utilizează combustibil. În locul mașinilor cu piston pentru producerea de energie electrică, pot fi folosite și soluții care implică producerea și utilizarea aburului în turbogeneratoare sau motoare cu abur.

Caracteristicile funcționării complexului, inclusiv gazeificarea gunoiului de grajd preparat de pui, sunt următoarele:

1. Tehnologia implică utilizarea unui proces de gazeificare inversă, în care se formează produse gazoase într-o zonă de reacție cu temperatură înaltă. Nivelul temperaturii de funcționare de 1000….1200°C asigură descompunerea fiabilă a compușilor de hidrocarburi în componente simple. Compoziția gazului produs din gunoi de grajd umplut cu rumeguș este prezentată în Tabelul 1. În cadrul studiului posibilității utilizării gunoiului de grajd preparat ca combustibil, au fost efectuate și teste privind gazeificarea gunoiului de grajd nativ granulat, care au arătat că obținerea gazului energetic din acesta este posibilă numai atunci când suflarea de aer este îmbogățită cu oxigen (Tabel 1).

Tabelul 1. Compoziția gazului în timpul gazificării peletelor din gunoi de grajd

Componente

Material pentru gazificare, compoziție de sablare

Așternut cu așternut din lemn, suflat cu aer

Așternut nativ granulat, procent de oxigen în explozie

Puterea calorică, kcal/m 3

2. Tehnologia de gazeificare dezvoltată pentru gazificarea cărbunelui brun de către compania Sibtermo (Krasnoyarsk) a fost utilizată în procesarea deșeurilor. Funcționarea generatorului este clară din schema de circuit a unității, care este prezentată în Fig.1. Generatorul este umplut cu combustibil. Stratul superior de combustibil este încălzit prin încălzire electrică la temperatura de autoaprindere. Aerul este apoi alimentat în generator de jos. Ca urmare, stratul de reacție se încălzește și începe procesul de gazeificare. În timpul funcționării generatorului, stratul de reacție se mișcă în jos, iar deasupra acestuia se formează un strat de reziduu de cocs-cenuşă, în care are loc purificarea suplimentară a gazului. Organizarea funcționării generatorului cu debite scăzute de gaz în spațiul interior asigură un timp lung de rezidență a produselor de gazeificare în zonă temperaturi mariși îndepărtarea redusă a particulelor de cenușă. Timpul de funcționare al generatorului la o sarcină este de cel puțin 9 ore. La sfârșitul procesului, alimentarea cu aer se oprește, generatorul se răcește, reziduul de cenușă de cocs este descărcat și ciclul de lucru se repetă. Funcționarea complexului cu o capacitate instalată de 2 MW pentru gaz generator (Fig. 2) a confirmat fiabilitatea echipamentului și performanța economică ridicată a acestuia. Sistemul de control automat ține evidența tuturor evenimente importanteîn timpul funcționării complexului, gestionați prompt procesul tehnologic și salvați valorile parametrilor importanți (Fig. 3.). Complexul de asigurare a funcționării este format din trei generatoare de gaz de același tip, a căror funcționare alternativă asigură funcționarea restului echipamentelor complexului în regim continuu.

3. Gazul rezultat este supus răcirii, epurării și poate fi folosit în unități de putere. În același timp, indicatorii de mediu în timpul utilizării acestuia corespund emisiei de poluanți în timpul funcționării unităților de alimentare cu gaz natural.

Fig.1. Schema schematică a unui generator de gaze discontinue
Denumiri:

- strat de rezervă de combustibil;

- un strat de încălzire, oxidare și reducere;

— strat de reziduu de cocs-cenuşă;

este direcția fluxului de gaz.

Tehnologie pentru curățarea de înaltă calitate a gazului generatorului, precum și echipamente pentru producerea de energie electrică și termică din acesta folosind motoare combustie interna dezvoltat de Adaptika LLC. Prima dintre unitatile lansate, cu o capacitate instalata de 100 kW pentru energie electrica, folosind drept combustibil gaz generator produs din deseuri lemnoase, a functionat de mai bine de 2 ani, ceea ce confirma fiabilitatea complexului creat. A fost elaborat un lanț tehnologic pentru procesarea deșeurilor din prelucrarea lemnului în energie electrică și termică și a fost stabilită producția în serie de complexe de generare a energiei. Următorul pas evident a fost decizia de a elimina deșeurile agricole, dintre care unul este prelucrarea gunoiului de grajd. Costurile de capital specifice pentru crearea complexului nu depășesc 2000 de euro per 1 kW de putere electrică instalată.

Fig.2. Complexul de operare pentru gazeificarea materiilor prime bio cu o capacitate de 2 MW.

Fig.3. Schema mnemonică a complexului pentru producerea și utilizarea gazului generator.

O comparație a rezultatelor analizei efectuate pentru tehnologiile luate în considerare arată superioritatea tehnologiei de gazeificare în ceea ce privește eficiența energetică a utilizării gunoiului de grajd, simplitatea relativă a schemei de producere și utilizare a gazului generator. Costurile de capital pentru crearea complexelor de gazeificare și utilizarea gazului generator sunt comparabile cu costurile pentru alte tehnologii.

Materialele de mai sus arată că o abordare cuprinzătoare a eliminării gunoiului de grajd de pui este cea mai eficientă. Producția de energie care depășește nevoile proprii, precum și producerea de îngrășăminte pentru utilizarea în câmpurile proprii, cresc semnificativ eficiența și economia întreprinderii în ansamblu. Se presupune următoarea structură de producție (Fig. 4):


Complexul este conceput pentru producerea de îngrășăminte din gunoi de grajd de pui compostat, pelete de combustibil, aditivi granulați pentru furaje și căldură și electricitate. Este indicat sa se selecteze capacitatile unitatilor cu o anumita marja, care sa asigure utilizarea flexibila a intregului complex cu productia predominanta a celui mai profitabil tip de produs intr-o perioada data.

În prezent, problema găsirii altor surse de energie decât cele tradiționale devine din ce în ce mai acută. Stocurile de purtători de energie tradiționali sunt limitate și nu ieftine, prin urmare, se acordă din ce în ce mai multă preferință surselor de energie regenerabilă. Omenirea folosește deja potențialul apei, vântului, al Soarelui, dar și una dintre sursele regenerabile de combustibil sunt deșeurile omenirii însăși.

Specialiștii Turbopar se ocupă cu succes de problemele reciclării păsărilor de curte, animalelor și agriculturii în general de mai bine de 6 ani.

1. Tipuri de biocombustibili.

Biocarburanții sunt combustibili obținuți prin prelucrarea subproduselor de origine animală sau vegetală (biomasă). Acestea sunt lemn (chips), paie și turtă și coji de semințe oleaginoase și deșeuri ale animalelor domestice și ale persoanei însuși. Și această sursă de resurse energetice va exista atâta timp cât vor exista omul și planeta noastră.
Diferite tipuri de biocombustibili au un potențial energetic diferit și, în consecință, necesită o abordare diferită pentru extragerea acestui potențial.

2.Metode de utilizare a biocombustibililor(pregătire pentru utilizare în camera cazanelor pentru alimentarea ulterioară a cazanelor).

Există diverse tehnologii pentru utilizarea biocombustibililor și prepararea produsului final din acesta pentru alimentarea în cuptorul cazanului. Iar alegerea unei tehnologii specifice pentru un anumit tip de biocombustibil depinde de condițiile Clientului. Anterior am luat în considerare utilizarea așchiilor de lemn, în această secțiune vom evidenția eliminarea altor tipuri de biocombustibili, precum și a deșeurilor biologice.

În funcție de conținutul de umiditate al combustibilului original, de proprietățile și originea acestuia, se disting tehnologii precum arderea directă, gazeificarea sau producția de biogaz. Deci, atunci când conținutul de umiditate al combustibilului inițial este mai mare de 50%, de regulă, este mai convenabil să se utilizeze tehnologia de producere a biogazului, când conținutul de umiditate este mai mic de 50%, metodele de ardere directă a combustibilului sau gazeificarea combustibilului.
Să ne oprim la descriere generala fiecare dintre aceste metode.

Metoda biogazului. Esența acestei metode este următoarea: biocombustibilul (biomasa) este încărcat în bioreactoare, unde are loc un proces de fermentație, în timpul căruia bacteriile metanice produc însăși biogazul primar. Cerințele pentru această tehnologie sunt foarte mari, orice încălcare a tehnologiei sau controlul temperaturii
presarea poate duce la moartea bacteriilor și, în consecință, la oprirea bioreactorului pentru a-l curăța.

Dezavantajele acestei metode sunt atât costurile suplimentare pentru creșterea conținutului de umiditate al biocombustibilului inițial (în funcție de perioada anului până la 92-94%), cât și încălzirea apei adăugate (dacă tehnologia este utilizată în regiunile cu perioade reci ale an), și un timp destul de lung pentru pregătirea combustibilului în sine - biogaz . De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că, cu această tehnologie, masa totală a materiei prime este redusă cu 3-5%, adică. ca metodă, inclusiv eliminarea deșeurilor, această tehnologie este de puțin folos (deși produsul după fermentare poate fi folosit în unele cazuri ca îngrășământ). Cu toate acestea, în același timp, merită remarcat astfel de avantaje neîndoielnice ale acestei tehnologii precum:
- putere calorică mare a combustibilului rezultat (după caracteristici, biogazul este cel mai apropiat de gazul natural);
- utilizarea biogazului produs pentru diverse nevoi, inclusiv pentru obținerea de biocombustibili pentru mașini,
- economii semnificative în procesul de obținere a energiei, dacă conținutul de umiditate al combustibilului inițial este ridicat (de la 65%).

Separat în această tehnologie este eliminarea gunoiului de grajd de pui ale găinilor ouătoare, a căror umiditate poate ajunge la 90% sau mai mult. Acest lucru se datorează în primul rând conținutului ridicat de azot din acest tip de combustibil, ceea ce duce la formarea de un numar mare apă cu azot, care necesită soluții costisitoare de eliminare.


metoda de gazeificare. Metoda se bazează pe obținerea gazului de producător. Această tehnologie este utilizată la umiditatea combustibilului de până la 50% (chiar dacă producătorii unor astfel de echipamente declară umiditatea mai mare, trebuie luat în considerare faptul că nu înșală, ei vorbesc doar despre conținutul de umiditate al combustibilului original. O brichetă cu un conţinut maxim de umiditate de 50% intră în gazeificator).
Această tehnologie necesită brichetare, spre deosebire de tehnologia bazată pe biogaz (cu tehnologia biogazului, vă puteți limita la zona de admisie și amestecare a combustibilului, după care masa primară rezultată este încărcată în bioreactor). Astfel, în proces apar costuri electrice suplimentare pentru acest nod. De asemenea, trebuie menționate cerințele pentru conținutul de cenușă al combustibilului inițial, care nu trebuie să depășească 40% (valoarea maximă realizabilă în cursul experimentelor de astăzi este de 45% conținut de cenușă). Această cerință este legată de faptul că aceste tehnologii se bazează pe arderea cu alimentare limitată de aer. Combustibilul cu un conținut ridicat de cenușă nu va avea o ardere stabilă. În plus, vor fi necesare costuri semnificative pentru a menține acest proces. De asemenea, menționăm că gazul rezultat are caracteristici de calitate mai scăzute în comparație cu biogazul (deci puterea calorică și căldura de ardere a gazului generator poate fi de 3-5 ori mai mică decât biogazul). În plus, dacă gazul rezultat este planificat să fie furnizat către GPU, atunci este necesar un sistem suplimentar de purificare a gazelor din produsele de ardere, precum și o cameră de răcire. De asemenea, trebuie avut în vedere că în prezent, această tehnologie este dezvoltată preponderent la nivel experimental, cel puțin pe teritoriul țărilor CSI, și există restricții puternice asupra cantității posibile de biomasă prelucrată.

Aceste tehnologii au, de asemenea, propriile lor avantaje unice în comparație cu alte metode. Unul dintre principalele avantaje ale acestei tehnologii este că este aplicabilă aproape oricărui tip de combustibil. Folosind această tehnologie, generatorul sau gazul de piroliză poate fi obținut nu numai din biomasă, ci și din RSU (deșeuri solide), produse petroliere (plastice, polietilenă etc.). Această tehnologie este cea mai stabilă și mai controlabilă. Produsul final (gazul generator) este stabil din punct de vedere al compoziției. În ceea ce privește investiția, această opțiune este comparabilă cu metoda de ardere directă. Există o reciclare semnificativă a deșeurilor, care oferă și un avantaj incontestabil acestei tehnologii, precum și faptul că produsele de ardere cu această tehnologie sunt (când se utilizează biomasă) îngrășăminte de înaltă calitate. De remarcat că timpul petrecut pentru obținerea produsului final sub formă de gaz de producător este mult mai mic decât în ​​cazul metodei biogazului (cu biogaz, timpul de obținere a biogazului, în funcție de tipul de biocombustibil inițial utilizat, poate ajunge până la 12-14 zile), și depinde de puterea brichetei, timpul de uscare și timpul de gazeificare. În cele din urmă, observăm că prin această metodă nu există nici emisii nocive în atmosferă.
Gazul generator rezultat este alimentat în standard cazane pe gaz(abur sau apa calda), dar cu arzatoare reciclate pentru gaz generator.

metoda arderii directe. După cum sugerează și numele, esența metodei este arderea directă a biocombustibililor. Cu această metodă valoare cheie nici măcar nu are echipament cazan, ci metoda de preparare a combustibilului, deși există o legătură între prepararea combustibilului și metoda de ardere planificată (grătar cu lanț, vortex, pat fluidizat etc.).
Această tehnologie necesită un conținut scăzut de umiditate a combustibilului (45% și mai jos), precum și metoda anterioară este sensibilă la conținutul de cenușă al biomasei primare. În plus, în funcție de tipul de combustibil, compoziția echipamentului în sine se poate modifica, și radical, de exemplu, de la brichetari la concasoare. De asemenea, nu uitați că în versiunea clasică a acestei tehnologii, există o problemă a emisiilor în timpul arderii. gaze de ardere, uneori cu temperaturi de până la 250 0C, ceea ce în mod natural nu contribuie la situația de mediu din jurul complexului mini-CHP. În același timp, sistemul necesită sisteme de filtrare destul de costisitoare pentru a reduce emisiile în atmosferă. Substanțe dăunătoare.
Această tehnologie este cea mai dezvoltată, deși în lumea modernă tot mai multe tipuri de biocombustibili încearcă să utilizeze această tehnologie. Tehnologia este solicitată atunci când se transformă o boiler într-un mini-CHP la combustibili locali, ceea ce poate reduce semnificativ investițiile inițiale de capital (trebuie înțeles că vorbim despre cazane cu combustibil solid).
Poate apărea întrebarea, ce metodă este aplicabilă atunci când conținutul de umiditate al biomasei inițiale este de 50-65%? Și nu va fi dat un răspuns fără ambiguitate, deoarece aceasta este valoarea limită la care totul va fi arătat prin calcul economic și compararea tehnologiilor.

Specialistii TURBOPAR efectueaza:

1. Analiza combustibilului existent.

2. Alegerea celei mai eficiente arderi de combustibil.

3. Efectul reciclării.
Ce oferă utilizarea biocombustibililor?
Desigur, cel mai important efect al utilizării acestui combustibil constă în economii semnificative de costuri.
Dar, de asemenea, important este faptul că, spre deosebire de tipurile clasice de resurse energetice (cum ar fi cărbunele, gazul, păcură), biocombustibilii sunt regenerabili. Acest tip de combustibil nu este epuizabil. Mai devreme sau mai târziu, omenirea va fi nevoită să primească energie tocmai cu ajutorul surselor regenerabile de combustibil.

Trebuie remarcat faptul că biocombustibilii sunt adesea deșeuri, a căror eliminare este destul de costisitoare, iar ce să ascundă, aceste deșeuri sunt dăunătoare mediului. Astfel, la utilizarea biocombustibililor, pe langa economisirea energiei electrice si termice datorita productiei proprii, se realizeaza o economie semnificativa la eliminarea deseurilor, inclusiv a deseurilor agricole, existand o economie a suprafetelor alocate anterior pentru depozitarea deseurilor inainte de a fi trimise. pentru reciclare, menținerea mediului (economisiți cel puțin amenzile de mediu).

Deci, să rezumam și să evidențiem avantajele utilizării biocombustibililor:
1. Biocombustibilii sunt regenerabili.
2. Costul biocombustibilului este semnificativ mai mic decât costul combustibilului convențional.
3. Pornind de la paragraful 2, costul energiei termice și electrice primite este, de asemenea, semnificativ mai mic.
4. Diverse deșeuri pot fi considerate surse de combustibil, cum ar fi paie, coji de semințe oleaginoase, deșeuri de prelucrare a zahărului (pulpă de sfeclă, blaturi), gunoi de grajd/balega și multe alte deșeuri de origine animală și vegetală.
5. Produsul final al cazanelor cu biocombustibil și al mini-CHP-urilor nu este doar căldura și electricitatea. Foarte des, deșeurile provenite de la centralele termice și mini-CHP care funcționează cu biocombustibil pot fi folosite în viitor (îngrășăminte, produse secundare sub formă de compuși chimici, industria construcțiilor etc.).
6. Îmbunătățirea situației ecologice.
7. Economii, și de foarte multe ori semnificative, la eliminarea deșeurilor, precum gunoi de grajd / gunoi de grajd, coji de semințe oleaginoase etc.

Descrierea cazanului cu biocombustibil.

Această secțiune oferă o descriere a mai multor case de cazane, ținând cont de metoda de preparare a combustibilului final.

Cazane pentru biogaz.

După cum sa menționat mai sus, baza este pregătirea biogazului cu utilizarea ulterioară a acestuia.
O compoziție extinsă a echipamentului unui astfel de cazan: un loc de primire a combustibilului, echipament de amestecare a biocombustibililor, bioreactoare, un sistem de alimentare cu combustibil la bioreactoare, sisteme de purificare a biogazului (dacă este necesar). În plus, în funcție de scopul cazanului, puteți instala un cazan clasic pe gaz (apă caldă sau abur). Dacă este necesar să se genereze energie electrică, pe lângă energia termică, este posibil să se instaleze fie un GPU, fie o turbină cu gaz, fie o turbină cu abur. După turbina cu gaz, se instalează un cazan de căldură reziduală.
Un astfel de cazan poate fi amplasat, inclusiv în apropierea stațiilor de epurare, pentru eliminarea acumulărilor de nămol.

Cazane pe gaz generator.

Compoziția extinsă a unei astfel de centrale termice: o platformă pentru primirea combustibilului inițial, echipament de amestecare, echipament de uscare, brichete, o unitate generatoare de gaz. Gazul generator rezultat este apoi trimis fie la un cazan pe gaz (apa calda sau abur) cu arzatoare adaptate pentru acest gaz, fie la un GPU (in cazul unui GPU este necesar un sistem de purificare a gazului generator). Implementat pe acest momentîn țările CSI sunt proiecte numai pe baza obținerii pirolizei în prelucrarea așchiilor de lemn.

Cazană cu ardere directă.

Compoziția acestui cazan poate varia în funcție de tipul de biocombustibil planificat pentru ardere.
Deci, de exemplu, atunci când se utilizează coji de semințe oleaginoase, un set extins de echipamente poate consta din: un loc de primire a biocombustibililor, transportoare de combustibil, buncăre de distribuire a combustibilului și cazanele în sine (apă caldă sau abur). Dacă este necesară amestecarea mai multor tipuri de coji sau adăugarea altor tipuri de deșeuri vegetale la coji, se instalează echipamente de amestecare, uscare și brichetare.
Următorul este un exemplu al muncii Turbopar, dezvoltarea unui studiu pre-proiect privind eliminarea gunoiului de grajd de pui în Ucraina în 2010.

Cum a fost aleasă eliminarea gunoiului de grajd de pui? Scurtă descriere a proiectului.


Clientul a stabilit următoarea sarcină: o fermă mare de păsări trebuia să elimine până la 200 de tone de gunoi de grajd pe zi, cu primirea de căldură și electricitate. Funcționarea mini-CHP este non-stop și pe tot parcursul anului.
Nu există astfel de proiecte pe teritoriul țărilor CSI. Cel mai mare blocaj din acest proiect este prelucrarea biomasei inițiale (dejecții de gunoi), deoarece conținutul său de umiditate fluctuează în funcție de sezon. În sine, tipul de combustibil obținut din această biomasă are o putere calorică medie și conține multe substanțe nocive. Au fost luate în considerare diverse opțiuni prepararea combustibilului pentru alimentarea ulterioară a cazanului - de la alimentarea directă a cuptorului la metoda de ardere a prafului (conversia combustibilului original în praf fin cu proprietăți de ardere mai ridicate, cu alimentarea ulterioară a acestui combustibil pulverizat la cuptoarele speciale din cazane). Ca urmare, următoarea versiune a fost adoptată provizoriu:
- se instalează un depozit primar de combustibil cu rezervă de combustibil pentru 7 zile de funcționare neîntreruptă a CET;
- după aceea se instalează echipamente pentru amestecarea cu alte tipuri de biocombustibili,
- echipamente de uscare,
- măcinare la dimensiunea necesară a particulelor
- și alimentarea în buncărele de dozare din fața cazanelor.
În plus, alimentarea este efectuată din recipientele de dozare direct la cazanele de abur.
După cazane se instalează una sau două turbine de abur de tip condensare cu debite reglabile de abur. Aburul de la extracții este trimis către nevoile proprii ale cazanului (la secția de uscare a combustibilului) și complexului de păsări.
Energia electrică este utilizată pentru nevoile proprii ale fabricii de păsări. Resturile de energie electrică neutilizată sunt transferate la național reteaua electrica.
De asemenea, acest mini-CHP, pe lângă energia electrică și termică, va produce îngrășământ de înaltă calitate (cenusa - un produs al arderii biomasei) ca produs secundar, care va fi folosit fie pentru nevoi proprii, fie vandut pe piata ingrasamintelor. (este asigurata o zona de ambalare a ingrasamintelor).
În mod deliberat, nu dezvăluie metodele de utilizare a gazelor de ardere ale mini-CHP și o descriere detaliată a sistemelor de echipamente. Să spunem doar că în timpul implementării proiectului, întreprinderea va genera aproximativ 144 MW de energie electrică pe zi, aceeași cantitate de energie termică. Perioada de rambursare a acestui proiect, luând în considerare toate investițiile, va fi de trei ani. Partea arhitecturală a proiectului este în curs de realizare Eliminarea gunoiului de grajd de pui.

cazane de abur, cazane de apa calda, proiectarea instalaţiilor de tratament

Cazane care funcționează pe excremente de păsări. Compania noastra este specializata in dezvoltarea, crearea, implementarea, reglarea si punerea in functiune a cazanelor pentru intreprinderile agricole.

Dezvoltarea complexului agrar al Ucrainei este de neconceput fără dezvoltarea creșterii păsărilor de curte. Cu toate acestea, creșterea acestei zone de afaceri agricole implică o creștere a cantității de deșeuri sub formă de gunoi. În abordarea tradițională, excrementele de păsări sunt considerate deșeuri de producție toxice din clasa a III-a de pericol. Amplasarea sa în spații deschise duce la o poluare severă a mediului. Prin urmare, nivelul de poluare a solului, a apelor subterane și a aerului în principalele regiuni de creștere a păsărilor este de câteva ori mai mare decât normele admise.

Experții noștri au dezvoltat mai multe metode de eliminare a excrementelor de păsări.

Eliminarea gunoiului poate fi transformată într-o afacere profitabilă prin fabricarea de îngrășăminte. Cu toate acestea, există o altă modalitate - utilizarea gunoiului de grajd pentru a încălzi adăposturile de păsări, precum și spațiile casnice și administrative.

Utilizarea gunoiului de grajd sub formă de combustibil are perspective foarte mari.

Principalul avantaj al metodei propuse de eliminare a gunoiului de grajd sunt:

  • eliminarea completă și rapidă a deșeurilor din clasa de pericol III;
  • obtinerea de tipuri de energie termica si/sau electrica utilizate permanent si de ingrasaminte minerale valoroase;
  • buna adaptare la sistemele existente de energie termica si alimentare a fermelor de pasari. De asemenea, este posibilă arderea așternutului celular atunci când conținutul final de umiditate nu este mai mare de 50% prin amestecare prealabilă cu lemn uscat sau cu deșeuri vegetale sau prin uscarea prealabilă a așternutului cu produsele arderii acestuia.

Gunoiul de grajd poate servi ca biocombustibil alternativ regenerabil care este folosit pentru nevoile proprii ale fermei de pasari, inlocuind gazul natural sau alt combustibil natural. Arderea gunoiului de grajd nu necesită pregătirea lui prealabilă (granulare, măcinare, uscare etc.). Acest lucru simplifică și reduce costul procesului tehnologic.

Arderea a 1 tonă de gunoi de grajd economisește până la 270 m3 de gaz natural sau până la 240 kg de combustibil lichid (păcură, păcură). În acest caz, puteți obține până la 2 Gcal de căldură în formă apa fierbinte sau până la 3 tone de abur pentru nevoi tehnologice, sau pentru a genera de la 50 la 500-600 kW de energie electrică (în funcție de parametrii inițiali și finali de abur).

Ca combustibil, gunoiul de grajd are următoarele caracteristici termice (pe greutate de lucru):

Cenușa formată în timpul arderii gunoiului de grajd este un îngrășământ complex fosfor-potasiu-var cu un conținut ridicat de oligoelemente și poate fi utilizată pentru diverse culturi în doze de la 2 la 10 c/ha, în funcție de tipul de sol, culturi. si metoda de aplicare. Se aplică pe sol într-o formă uscată, fără prelucrare suplimentară. Conform rezultatelor datelor experimentale, utilizarea acestei cenuși în locul îngrășămintelor minerale convenționale a crescut randamentul culturilor cu 10-15%. Randamentul de cenușă este de 10-15% din cantitatea așternutului original.

Arderea fiabilă a gunoiului de grajd a devenit posibilă odată cu crearea unor dispozitive speciale de ardere care combină arderea stratificată a combustibilului cu arderea în vortex. Designul cuptorului cu un sistem de suflare cu aer multizonă oferă conditiile necesare arderea acestui combustibil cu umiditate ridicată, cu conținut scăzut de calorii și cu conținut ridicat de cenușă, cu un transport minim de cenușă. Rezultatele testelor de ardere a 56 de tone de gunoi de grajd într-o instalație industrială cu o putere termică de 1,5 MW au arătat că arde eficient cu emisii minime de substanțe nocive în atmosferă. Pentru a preveni zgura suprafețelor de încălzire în timpul perioadei de testare, temperatura gazelor la ieșirea cuptorului a fost menținută la 950 ± 50 °C.

Depozitul de combustibil este echipat cu un rezervor de serviciu cu fund „în stare de viață”. Aburul din cazan (presiune până la 1,4 MPa, temperatură până la 190 °C) este direcționat către nevoile tehnologice, către cazanul sistemului ACM și către nevoile auxiliare ale cazanului. Cenușa prinsă în cuptor, buncărele coșului convectiv al cazanului și colectorul de cenușă este îndepărtată continuu în depozitul de cenușă. În funcție de cerințele consumatorului, cenușa poate fi ambalată în saci sau transportată la locul de utilizare în vrac în transport închis. Pentru un cazan proiectat să ardă 75-80 de tone de PP pe zi și având o capacitate termică de ~ 7-8 Gcal / h (8 - 10 t / h de abur saturat la o presiune de 1,4 MPa), o cameră cu o dimensiunea de ~ 18 × 15 m și o înălțime de până la 13 m. Cazanul poate fi realizat din structuri metalice prefabricate cu panouri sandwich pe bază de izolație minerală bazalt de 100–150 mm grosime cu o limită de rezistență la foc de 0,75–1,5 ore.

Depozitul de combustibil trebuie să fie amplasat într-o încăpere închisă, neîncălzită, cu o suprafață de cel puțin 300 m2 (18 × 18 m), până la 6 m înălțime și poate fi, de asemenea, realizat din structuri metalice prefabricate cu panouri sandwich. Eficiența economică a arderii gunoiului de grajd și perioada de amortizare a cheltuielilor de capital depind de cantitatea acestuia. Arderea gunoiului de grajd cu generarea de abur și căldură este o măsură de rambursare rapidă și rentabilă. Perioada estimată de rambursare nu depășește 18 luni. Suplimentarea producției de abur și căldură cu generarea de energie electrică va crește semnificativ eficiența economică a acestei metode de utilizare a PP. Deci, la generarea a 10 t/h de abur cu parametri de 1,4 MPa și 250 °C în modul de încălzire cu încălzirea apei de rețea până la 80 °C (mod ACM), se pot genera aproximativ 900 kWh de energie electrică, din care până la până la 200 kWh - pentru cazanul, iar restul - pentru nevoile proprii ale fermei de păsări.

Această metodă de eliminare a PP este cea mai rapidă, cu o perioadă de rambursare a cheltuielilor de capital de cel mult 1,5-2,0 ani. Componentele costurilor de capital și ale eficienței economice depind de condițiile reale și sunt calculate pentru fiecare caz specific. Generarea integrată de căldură pentru alimentarea cu apă caldă și încălzire, abur de proces și energie electrică în cazane pe gunoi de grajd va crește semnificativ independența fermelor de păsări față de furnizorii de energie și tarifele pentru aceștia.

Combustibil - gunoi de grajd de pui amestecat cu așternut de coajă de floarea soarelui, uscat la un conținut de umiditate de 23%.

Configurația experimentală este un cuptor vortex realizat sub forma unui precuptor la distanță.

Rezultatele experimentului de ardere a gunoiului de grajd de pui

Locul experimentului - Volnyansk

Ora - 26-27.01.2011

Temperatura aerului în cameră - + 13- + 15оС

Temperatura aerului exterior - -15оС

Combustibil - gunoi de grajd de pui amestecat cu așternut de coajă de floarea soarelui, uscat la un conținut de umiditate de 23%. Alte date despre conținutul de calorii, compoziția fracționată, randamentul volatil și, de asemenea, despre compoziția părții minerale nu sunt disponibile.

Scurta descriere instalații: instalația experimentală este un cuptor vortex realizat sub formă de precuptor la distanță. Precuptorul este instalat în imediata apropiere a cazanului de abur E10-14, și conectat la acesta printr-o conductă de gaz termoizolat și utilizat cu TDM și sistemul de automatizare a cazanului existent, este realizat structural după următoarea schemă. Corp cilindric căptușit cu nutria cu material refractar, pentru organizarea mișcării vortexului, este echipat cu două turbitoare (superioare și inferioare), 4 zone de suflare situate de-a lungul înălțimii. În zona superioară există o unitate pentru injecția tangențială a combustibilului cu o alimentare primară cu aer în scopul injectării comune cu combustibil. Un turbion este instalat deasupra zonei superioare de explozie, în care este furnizat aer de explozie secundar pentru a forma o eliberare organizată de gaze de ardere din precuptorul vortex. Zona inferioară de explozie este formată dintr-un turbion inferior cu un orificiu central pentru evacuarea cenușii și duze principale de explozie. Aerul secundar este furnizat în zonele de suflare din mijloc pentru a menține stabilitatea fluxului vortex în înălțime.

Descrierea experimentului:

S-a testat sistemul de transport pneumatic la reactor, s-a organizat mișcarea vortexului în cuptor. Aerul este furnizat în următoarele zone:

Ejector;

Vârtej de jos:

Duzele de suflare inferioare ale suflarii principale.

Zonele de explozie rămase sunt practic dezactivate din cauza rezistenței mari a căii de gaz.

Instalarea a fost pornită din stare rece prin aprinderea materialului de aprindere. Sistemul de alimentare cu combustibil a funcționat fiabil. Vortexul era într-o stare stabilă. Nu au fost observate depuneri pe pereții reactorului și ai focarului. Temperatura din reactor este de 800-1100°C, în funcție de consumul de combustibil, care se stabilește prin modificarea numărului de rotații ale alimentatorului.

Funcționarea permanentă continuă nu a fost posibilă din cauza lipsei de apă în cazan și, în consecință, a recuperării căldurii din centrală.

În general, în timpul zilei a fost necesară lansarea precuptorului vortex de trei ori, lansările s-au efectuat fără dificultate cu o ieșire rapidă în modurile de funcționare.

27.01.2011 (după 15 ore).

S-au făcut 2-3 porniri de probă pe lemne, s-a încercat modul de aprindere într-un focar fierbinte. Opririle temporare au fost asociate cu înghețarea combustibilului în buncăr și funcționarea sistemului de siguranță al cazanului. Toate zonele de explozie sunt complet închise, cu excepția rândului inferior al duzelor principale de explozie din cauza lipsei de combustibil pentru transport.

Cea mai obișnuită tehnologie pentru producția de carne de pui în Ucraina implică creșterea puilor pe podea pe un așternut adânc, care nu poate fi înlocuit. Principalele avantaje ale acestei tehnologii sunt utilizarea de echipamente relativ simple și ieftine, nivel inalt mecanizare procese tehnologice, simplitatea și intensitatea redusă a muncii de îngrijire a păsărilor de curte și igienizarea adăpostului păsărilor de curte, mai puține defecte la carcase, crescând clasificarea acestora față de creșterea în cuști. Principalul dezavantaj este necesitatea unei cantități semnificative de materiale de pat limitate. Pe baza primului pui de carne crescut, este necesar să cheltuiți 1-1,5 kg de așternut, în funcție de sezon și perioada de creștere. Pentru 5-7 săptămâni de pui în creștere, așternutul este adăugat în așternut. Ca rezultat, pentru fiecare pui de carne crescut obținem aproximativ 3-5 kg ​​de gunoi de grajd (PP) cu un conținut de umiditate de 15 până la 50%. Dacă presupunem că aproximativ 500 de milioane de pui de carne sunt crescuți în Ucraina pe an, numai producția de gunoi de grajd va fi de cel puțin 2 milioane de tone. Dacă adăugăm aici PP obținut prin păstrarea altor specii și grupe de producție de păsări, randamentul total al acestuia poate fi estimat la nu mai puțin de 3 milioane de tone.

Utilizarea PP provoacă multe probleme fermelor de păsări. Pentru depozitarea și prelucrarea acestuia sunt necesare terenuri mari. PP conține o cantitate semnificativă de substanțe dăunătoare mediului, semințe de buruieni, adesea - ouă și larve de helminți, microorganisme patogene. De asemenea, este un mediu favorabil dezvoltării muștelor, rozătoarelor, helminților și microorganismelor și, în condiții necorespunzătoare de depozitare, prelucrare și utilizare, servește ca sursă de poluare a apelor subterane și subterane, a solurilor și a atmosferei cu substanțe nocive, pune o amenințare epizootică și sanitară și epidemiologică pentru fermele de păsări, zonele înconjurătoare și mediul în general.

Conform clasificatorului de deșeuri de stat, gunoiul este alocat grupei III substanțe periculoase. Întreprinderile agricole, fermele țărănești și alte ferme care desfășoară producția, prelucrarea și comercializarea produselor animale și avicole și, în același timp, elimină deșeurile (dejecții de grajd și excremente de păsări), sunt plătitoare de taxă de mediu. Costul plasării lor la depozitele deschise este în medie de 100 UAH/t. Din cauza problemelor legate de eliminarea gunoiului, fermele de păsări au conflicte constante cu serviciile locale de mediu și sanitare. Prin urmare, ținând cont de cele de mai sus, fiecare întreprindere de păsări se confruntă cu o problemă: ce să faci cu excrementele de păsări?

Modul tradițional de utilizare a PP este transformarea acestuia în îngrășăminte organice, deoarece conține o cantitate semnificativă de nutrienți pentru plante (azot, fosfor, potasiu, calciu, oligoelemente) (Tabelul 1). în SUA și unele tari europene gunoiul de grajd prelucrat este folosit și ca ingredient pentru hrana rumegătoarelor, deoarece conține și o cantitate semnificativă de fibre, proteine, aminoacizi individuali, lipide, extracte fără azot. Tabel 1. Compoziția chimică a gunoiului de grajd după creșterea puilor de carne, % (conform datelor SV Technologies)

Numele indicatorilor Înţeles indicators
Conținut de umiditate, %
Conținut de substanță uscată, %
azot, %
calciu, %
Fosfor, %
Lipide brute, %
Fibră brută, %
Extractive fără azot, %
Lizina, %
Histidină, %
Arginina, %
Acid aspartic, %
Treonină, %
Acid glutamic, %
Proline, %
Glicina, %
Alanina, %
Valină, %
Isoleucină și leucină, %
tirozină, %
Fenilalanină, %
Cupru, mg/kg
Zinc, mg/kg
Fier, mg/kg
Mangan, mg/kg
Cobalt, mg/kg
Magneziu, mg/kg

Metodele de procesare a PP în îngrășăminte organice sau aditivi pentru hrana animalelor ar trebui să asigure neutralizarea microflorei patogene, a semințelor de buruieni, a ouălor și a larvelor de helminți, stabilizarea nutrienților și dezodorizarea produsului final, iar acest lucru necesită costuri considerabile. Apropo, costurile ridicate ale eliminării gunoiului și plățile pentru poluarea mediului au devenit unul dintre motivele încetării activităților unui număr de ferme de păsări de carne în Europa de Vest. În plus, un număr semnificativ de întreprinderi de păsări din Ucraina nu au suficient teren agricol pentru a folosi întregul volum de gunoi de grajd primit ca îngrășământ organic în propriile câmpuri. Vânzarea gunoiului sub orice formă către alte întreprinderi este asociată cu dificultăți și costuri semnificative. În acest sens, în În ultima vreme Din ce în ce mai mult, ca alternativă la procesarea gunoiului de grajd în îngrășăminte organice, se propune arderea dejecțiilor de așternut și fără așternut într-un fel sau altul pentru a obține căldură și electricitate. Ambele variante au susținătorii și adversarii lor. Să luăm în considerare argumentele ambelor.

Producția de îngrășăminte organice sau organo-minerale pe bază de gunoi de grajd.

Argumente pentru:

a) obținerea unui produs valoros pentru producția de culturi sub formă de îngrășăminte organice sau organo-minerale cu un conținut ridicat de azot, fosfor și potasiu, a cărui utilizare corectă ajută la îmbunătățirea structurii și microflorei solurilor, îmbogățirea acestora cu humus, și crește randamentul culturilor cu 10–30%;

b) ameliorarea stării mediului ca urmare a neutralizării microflorei patogene, a semințelor de buruieni, a ouălor și a larvelor de buruieni, dezodorizarea substanțelor cu miros neplăcut;

c) posibilitatea organizării unui ciclu închis de eliminare a gunoiului în asociații agroindustriale integrate vertical.

Argumente împotriva:

a) o cantitate semnificativă de azot (până la 50%) și alți nutrienți se pierd în timpul depozitării, prelucrării și utilizării ca îngrășământ;

a) durata mare a ciclului de prelucrare, în legătură cu care factorii negativi de mai sus acționează pentru un timp considerabil;

b) este nevoie de un complex de mijloace mecanizate, costuri semnificative de muncă și energie pentru depozitarea și prelucrarea materiilor prime, depozitarea, transportul și utilizarea îngrășămintelor rezultate;

c) necesitatea unor suprafeţe semnificative de teren pentru depozitarea, prelucrarea şi utilizarea îngrăşămintelor obţinute. Doza maximă de îngrășăminte organice pe bază de excremente de păsări: compost - 60 t/ha, excremente uscate de păsări - 8 t/ha;

d) în caz de prelucrare incorectă, introducerea de doze excesive de gunoi de grajd, se produce degradarea terenurilor, acumularea de nitrați și nitriți în culturi, poluarea terenurilor cu semințe de buruieni, și poluarea mediului cu substanțe nocive și mirosuri neplăcute.

Utilizarea gunoiului de grajd pentru energie.

Argumente pentru:

a) soluția cea mai simplă și cea mai puțin consumatoare de timp și de energie la problema eliminării gunoiului;

b) neutralizarea rapidă și fiabilă a tuturor factorilor nocivi și îmbunătățirea mediului; c) obținerea de căldură sau energie electrică, care cresc în preț în fiecare an;

d) posibilitatea asigurării, prin arderea gunoiului de grajd, a nevoilor proprii de căldură și energie electrică;

e) cenușa de la arderea gunoiului de grajd poate fi depozitată ani de zile fără pierderi de nutrienți, folosită ca îngrășământ mineral care conține potasiu, fosfor, calciu și o serie de alte elemente (Tabelul 2) în termeni agrotehnici optimi;

f) un ciclu scurt de producţie, în legătură cu care acţionează pentru scurt timp factorii negativi menţionaţi mai sus;

f) reducerea costurilor de transport de 5-6 ori;

g) nu sunt necesare terenuri semnificative pentru depozitarea și prelucrarea gunoiului.

Argumente împotriva:

a) pierderea de azot de materie primă în ciclul tehnologic;

b) un cost destul de ridicat al echipamentelor pentru arderea gunoiului de grajd (în același timp, nu este mai mult decât, de exemplu, pentru prelucrarea gunoiului de grajd în instalațiile de biogaz);

G) posibile probleme cu vânzarea căldurii și energiei electrice primite și cenușă.

Tabelul 2. Compoziția chimică a cenușii după arderea gunoiului de grajd pentru așternut (conform datelor SV Technologies)

Numele substanței Conţinut,%

odihnă

Analizând avantajele și dezavantajele fiecărei opțiuni, putem concluziona că procesarea energetică a PP poate fi destul de competitivă cu opțiunea de prelucrare a acestuia în îngrășăminte organice, cel puțin în întreprinderile de păsări care nu au suficient teren agricol propriu.

În prezent sunt oferite mai multe Opțiuni consumul de energie al PP prin ardere:

1) ardere directă în centralele de cazane pentru a produce apă caldă, abur sau energie electrică;

2) gazeificarea (piroliza) gunoiului de grajd în același scop;

3) producția de granule de combustibil (pelete) sau brichete din PP, în continuare - granulele sau brichetele pot fi arse la fața locului pentru a produce apă caldă, abur sau electricitate, sau vândute pentru utilizare ca îngrășământ sau ca combustibil.

Prelucrarea PP prin ardere directă

Arderea directă a PP nu necesită granulare sau uscare obligatorie. Puterea calorică a PP este în intervalul 2600-3400 kcal/kg (10300-14250 MJ/kg). Conținutul de substanțe nocive din produsele de ardere emise în atmosferă, atunci când se utilizează dispozitive moderne de ardere, nu depășește concentrațiile maxime admise (MPC). Arderea a 1 tonă de PP vă permite să obțineți până la 2 Gcal de căldură sub formă de apă caldă sau 3 tone de abur pentru nevoi tehnologice. Astfel se economisesc până la 270 m3 de gaz natural sau până la 240 kg de combustibil lichid. Eficiența unităților de cazane pentru arderea directă a gunoiului de grajd este de 60−85%. Randamentul de cenușă este de 10-18% din cantitatea inițială de PP. Cenușa poate fi aplicată pe diverse culturi fără prelucrare suplimentară în cantitate de 2-10 cenți/ha. Utilizarea acestei cenuși ca îngrășământ ajută la creșterea randamentelor culturilor cu 10-15%.

O caracteristică a PP ca combustibil este umiditatea ridicată, conținutul de cenușă, prezența unei cantități semnificative de metale alcaline și alcalino-pământoase în cenușă, ceea ce determină capacitatea sa ridicată de formare a zgurii. În acest sens, până de curând, nu a fost întotdeauna posibilă realizarea unei arderi stabile și fiabile a PP într-o unitate de cazan. Acum această problemă a fost rezolvată prin aplicarea tehnologiei de ardere într-un pat fluidizat circulant la temperatură înaltă, care asigură arderea fiabilă a materialului cu un conținut de umiditate de până la 60%.

Atelierul de incinerare PP include de obicei: o cameră de cazane, un depozit de materii prime și o unitate de depozitare a cenușii provenite din incinerarea PP. Este posibil să nu fie construită o unitate de depozitare a cenușii, dar cenușa poate fi imediat ambalata în saci (big bags) sau transportată la locul de utilizare în transport închis.

Gama de dimensiuni a instalațiilor de ardere directă PP a fost proiectată de grupul de companii Agro-3 Ecology (Moscova). Potrivit acestui grup de firme, pentru o centrală care arde, de exemplu, 75 de tone de PP pe zi, cu o capacitate termică de 5 Gcal/h. (Până la 7 tone de abur pe oră.), Sunt necesare structuri prefabricate din beton sau metal și panouri sandwich cu dimensiuni de 18 × 15 m, înălțimea de 13 m.

Depozitul de materii prime pentru alimentarea neîntreruptă a cazanelor cu capacitatea specificată poate fi amplasat într-o încăpere neîncălzită cu o suprafață de aproximativ 300 m2 (18 × 18 m) cu o înălțime de 6 m.

De asemenea, poate fi realizat din structuri de oțel și panouri sandwich. Depozitul de cenușă poate fi amplasat într-o încăpere neîncălzită de aproximativ 140 m2 (12×12) cu o înălțime de 6 m.

Un senzor de nivel de cereale poate fi utilizat pentru a monitoriza consumul de combustibil sau nivelul de cenuşă. Personalul de întreținere al atelierului este de 3-4 muncitori pe tură, puterea electrică consumată este de aproximativ 100 kW.

Costurile de capital pentru crearea unui magazin pentru arderea PP pentru a produce apă caldă și abur depind de puterea termică și cantitatea de PP ars (Tabelul 3).

Tabelul 3. Valoarea necesară a costurilor de capital pentru crearea unei instalații de ardere directă a PP pentru a produce apă caldă și abur

Numele indicatorilor

Cantitatea de PP arsă
1 Generare de căldură, Gcal/an.
2 Generare de abur, t/an.
3
inclusiv:
3.1 Lucrări de proiectare
3.2 Echipamente
3.3 Instalare
3.4 Lucrări de punere în funcțiune
3.5 Lucrari de constructii si montaj (cazana, depozit PP si cenusa, etc.) *

* - Fără costul terasamentului, betonului, lucrărilor de topografie și avizelor.

Eficiența economică a instalației de ardere a PP numai pentru producerea de energie termică poate fi calculată aproximativ pe baza înlocuirii gazului natural (4,7 UAH / m3) cu gunoi de grajd într-o cameră de cazane proiectată să producă o cantitate similară de căldură și îngrășăminte cu fosfor și potasiu (2,0 UAH ./kg) cenușă de la arderea PP (Tabelul 4).

Tabelul 4. Efectul economic și perioada de amortizare a investițiilor de capital ale atelierului de ardere a gunoiului.

Numele indicatorilor

Cantitatea de PP ars pe zi, tone
Cheltuieli de capital, milioane de grivne
Cantitatea de lenjerie de pat arsă pe an, mii de tone
Putere termică netă a cazanului (pentru furnizarea căldurii) Gcal/oră.
Cantitatea de gaz care este înlocuită pe an, m 3
Cantitatea de gaz, ca înlocuitor pentru râu, tisa. m 3
Costul gazului înlocuit, milioane UAH
Cantitatea de cenuşă primită pe an, t
Costul îngrășămintelor minerale substituite, mln.
Costul total al produselor primite (caldura + cenusa), mln... UAH.
Costuri anuale de exploatare*, mln.
Efectul economic total anual, mln.
Perioada de rambursare, luni

* - Costurile de exploatare includ costul energiei electrice, reactivilor pentru tratarea chimică a apei, costurile cu personalul și costurile de transport.

Energia termică primită poate fi folosită pentru căldură, în primul rând, pentru nevoile fermei de păsări în sine, precum și pentru cele mai apropiate așezări. Cu toate acestea, în practică, acest lucru nu este întotdeauna posibil. În acest caz, se recomandă utilizarea energiei termice primite pentru a genera energie electrică. Deci, atunci când se produc 7 tone / oră. abur cu parametri de 1,4 MPa și 250 ºС, încălzirea apei din rețea până la 80 ºС, este posibil să se producă aproximativ 630 kWh în fiecare oră. electricitate, din care 100 kWh. - se va cheltui pentru nevoile proprii ale cazanului, restul - pentru nevoile fermei de pasari sau pentru vanzare. Conform costului unitar al unei instalații cu turbine cu abur 8200 UAH. / kW costurile totale de capital vor crește cu încă 5,2 milioane grivne. Efectul economic anual datorat numai vânzării cenușii și energiei electrice se va ridica la 9,4 milioane UAH, perioada de rambursare a costurilor de capital este de 2,5 ani.

Acum, lucrările la proiectarea magazinelor pentru arderea directă a gunoiului de grajd, furnizarea de echipamente pentru acestea și o serie de alte lucrări sunt efectuate de o serie de instituții: grupul de companii ATT (Alternative Heat and Technologies din Harkov), Uzina Kovrov de echipamente pentru cuptor și cazane (Kovrov, Rusia), grupul deja menționat de companii AGRO-3 „Ecologie” (Moscova), SPC „ERKO” (Moscova), LLC „Abono Group” și altele.

Gazeificarea (piroliza) gunoiului de grajd.

Gazeificarea (piroliza) este descompunerea termică a materiei organice în absența oxigenului. Gazeificarea sau piroliza așternutului, atât așternut, cât și fără așternut, este considerată o direcție promițătoare pentru utilizarea energiei sale, care, potrivit unor experți, are o serie de avantaje în comparație cu prelucrarea gunoiului în instalațiile de biogaz, în special:

Eficiență mai mare a conversiei biomasei în energie utilă (în instalațiile de biogaz nu mai mult de 50%, în instalațiile de piroliză până la 85%);

Toate anotimpurile, deoarece eficiența generării gazului este practic independentă de condițiile externe;

Compactitate, consum mai mic de metal al echipamentelor utilizate;

Costuri de transport mai mici în toate etapele procesului de eliminare a deșeurilor;

Posibilitatea de conversie în gaz și electricitate a gunoiului de grajd care conțin aditivi care conțin lignină (ras, paie etc.);

Proces de reciclare fără deșeuri;

Posibilitatea de automatizare aproape completă a procesului de prelucrare, costuri de operare reduse;

Versatilitatea echipamentului folosit, posibilitatea de utilizare a acestuia pentru arderea oricărui tip de biomasă;

Înaltă compatibilitate cu mediul a tehnologiei aplicate.

Ca urmare a pirolizei gunoiului de grajd la o temperatură de 300–800 ºС, se obține un amestec gaz-vapori, care constă dintr-un amestec de gaze combustibile (așa-numitul generator sau gaz de piroliză), un reziduu solid asemănător cărbunelui (semi -cocs) și cenușă. Gazul generator este folosit pentru a menține funcționarea instalației de piroliză în sine, pentru a obține energie termică pentru nevoile casnice, pentru a înlocui gazele naturale sau lichefiate în diverse dispozitive, pentru a genera energie electrică, iar după pregătirea corespunzătoare, ca combustibil în motoarele cu ardere internă. Reziduul asemănător carbonului este, de asemenea, folosit ca combustibil în instalația de piroliză în sine sau pentru fabricarea brichetelor de combustibil. Cenușa este folosită ca îngrășământ, în industria metalurgică și a construcțiilor.

Puterea calorică medie a gazului generator este de 1200 kcal/m3 (5030 kJ/m3). Compoziția sa medie a componentelor este prezentată în Tabelul 5. După o prelucrare adecvată, este posibil să se obțină gaz generator cu un conținut ridicat de gaze combustibile.

Tabelul 5 Compoziția componentelor gaz generator din gazeificare PP

Numele componentei
monoxid de carbon (CO)
Hidrogen (H2)
Metan (CH4)
Azot (N 2)
Alte gaze

Procesul de gazeificare are o eficiență totală de până la 80%. Din 1 kg de PP în materie de substanță uscată se obțin în medie 2 m3 de gaz generator cu o putere calorică totală de 2400 kcal.

Cazanele cu piroliză, inclusiv cele de uz casnic, în care se poate arde și PP, sunt produse acum de mulți producători, inclusiv cei din Ucraina (Motor Sich etc.). Pentru producătorii de top echipament industrial pentru gazeificarea diferitelor deșeuri organice, în special a gunoiului, aparțin companiei deja menționate Abono Group LLC, CenterInvestProject LLC (Moscova), Flex Technogies (Marea Britanie), Planitec srl (Italia). Acesta din urmă furnizează mini-CHP în domeniul de putere de la 60 kW la 1 MW.

Pregatirea gunoiului de grajd in instalatiile acestei societati pentru gazeificarea ulterioara prevede:

Uscarea materiilor prime la o umiditate relativă de 12−15%;

Îndepărtarea impurităților metalice străine;

Măcinarea gunoiului de grajd până la particule de cel mult 3 cm;

Adăugarea dozată de calcar pentru neutralizarea acizilor formați în timpul gazificării.

Pentru a usca gunoiul de grajd, se folosește căldură reversibilă, care se formează în timpul eliminării gazului generatorului și a căldurii îndepărtate din sistemul de răcire al motorului cu turbină cu gaz.

Indicatorii de performanță ai unui mini-CHP, conceput să prelucreze PP dintr-un adăpost de păsări pentru 50.000 de găini ouătoare sau pui de carne, sunt prezentați în Tabelul 6. Costul echipamentelor mini-CHP este de aproximativ 200.000 de euro.

Tabelul 6

Numele indicatorilor

Înţeles indicators
Timp de funcționare CHP pe zi, oră. 2
Timp de funcționare CHP pe an, oră. 8000
Cantitatea totală de gunoi de grajd prelucrat pe an, tone
Cantitatea de gunoi de grajd prelucrat pe zi, tone
Conținutul mediu de umiditate al așternutului, %
Electricitate produsă pe oră, kWh.
Putere termică pentru un consumator extern, kW (Gcal x oră)
Putere termica consumata pentru nevoi proprii, kW (uscare gunoi de grajd, mentinerea functionarii generatorului de gaz), kW (Gcal x ora).
Producția de cenușă pe an, tone

Echipamentul Mini-CHP face posibilă asigurarea a 0,8 kW de energie electrică din 1 kg PP cu o eficiență de 27%, producerea de energie termică pentru un sistem de încălzire sub formă de apă caldă cu o eficiență de 45% , respectarea emisiilor gazoase în atmosferă a cerințelor actuale ale legislației de mediu.

Principalele dezavantaje ale unităților de cazane cu piroliză în comparație cu unitățile cu ardere directă sunt prețul echipamentului de 1,5-2 ori mai mare, funcționarea este oarecum mai dificilă.

Utilizarea PP pentru producerea de pelete sau brichete de combustibil.

După cum sa menționat deja, nu este întotdeauna posibilă utilizarea căldurii și a electricității generate de arderea gunoiului de grajd la fața locului. Este posibil să vindeți energie electrică, dar este dificil și costisitor să vă conectați la rețeaua publică. În acest caz, este recomandabil să se folosească o astfel de variantă a utilizării energetice a gunoiului de grajd, cum ar fi producția de pelete de combustibil sau brichete din acesta. Cel mai potrivit pentru aceste scopuri este PP cu un conținut de umiditate de cel mult 30%. Linia de producție pentru producția de granule a firmei Planitec srl sus-menționată prevede măcinarea PP, uscare la un conținut de umiditate de 15–18%, granulare sau brichetare, răcire și ambalare și curățarea emisiilor de abur și gaze. Costul instalației de uscare și granulare pentru 2 tone de granule pe oră este de aproximativ 3,7 milioane UAH. Granulele obținute pot fi folosite în cazane cu combustibil solid de orice tip, inclusiv în cele casnice, dar și ca îngrășământ. Ele pot fi depozitate pentru o lungă perioadă de timp fără a-și pierde proprietăți utile. Caracteristicile peletelor de gunoi de grajd comparativ cu alți combustibili sunt prezentate în Tabelul 7.

Tabelul 7. Caracteristici comparative ale tipurilor de combustibil

Tipul de combustibil Căldura de ardere, MJ \ kg Conținut de sulf, % Continut de cenusa, % Pret pentru 1 kg Costul căldurii primite, UAH/GJ
Cărbune
granule PP
Gaz natural *
Pelete de lemn
pelete de paie

* - Bazat pe 1 m3.

Potrivit producătorilor ruși, perioada de rambursare a echipamentelor pentru producția de peleți este de aproximativ 4 ani, în timp ce în Ucraina, din cauza prețurilor ridicate pentru gaz naturalși alte tipuri de combustibil în comparație cu cele rusești, conform calculelor noastre, nu ar trebui să depășească 2–2,5 ani.

Cultivarea în hidroponie înseamnă costuri minime, puritate și disponibilitatea aproape a oricăror legume cu drepturi depline și ecologice. pe tot parcursul anului. Controlați calitatea a ceea ce vă oferă energie și sănătate.

1. Prelucrarea gunoiului de grajd pentru producerea de energie poate fi considerată o alternativă viabilă din punct de vedere economic la procesarea acestuia în îngrășăminte organice în fermele de păsări care nu au suficient teren agricol propriu.

2. Arderea directă a gunoiului de grajd pentru producerea de căldură sau energie electrică este indicată să fie utilizată în fermele de păsări, putând asigura utilizarea rațională sau implementarea acestora. 3. Gazeificarea (piroliza) gunoiului de grajd este recomandată a fi utilizată dacă este posibil să se utilizeze sau să vândă toate produsele obţinute în mod integrat.

4. Procesarea gunoiului de grajd în pelete sau brichete de combustibil permite extinderea piețelor de vânzare a produselor și a posibilităților de utilizare a acestuia (combustie directă, piroliza ca îngrășăminte).

Melnik V.A., Institutul de Știință a Păsărilor de curte al Academiei Naționale de Științe a Ucrainei

 

Ar putea fi util să citiți: