Yanan dışkılar. Kuş pisliği kullanan kazan daireleri

Zharkov G.V. *, Ph.D. Sarhoş K. E. **, Pupin V. B. **.
* LLC "Adaptika" ( köy Belye Berega, Bryansk, Rusya),
** Gaz NAS U Enstitüsü (Kiev, Ukrayna)

dipnot. Kanatlı hayvancılığın gelişmesiyle birlikte tavuk gübresinin bertaraf edilmesi sorunu giderek önem kazanmaktadır. Çöp, toprak, su ve havayı güçlü bir kirleticidir. Çöp aynı zamanda gübre, yem katkı maddesi ve enerji üretimi için değerli bir hammaddedir. Verilen Karşılaştırmalı analizçöp imhasının çeşitli yönleri. En etkili olanı, çöpten pelet üretimi ve gazlaştırılmasına, kok külü kalıntısının yüksek kaliteli gübre olarak kullanılmasına ve kendi ihtiyaçlarımız ve dış tüketicilerimiz için elektrik ve termal enerji üretilmesine dayanan entegre bir geri dönüşüm yaklaşımı gibi görünüyor. Çöp ve doğal dışkılardan peletlerin gazlaştırılmasıyla elde edilen jeneratör gazının bileşimleri verilmiştir. Gübrenin karmaşık işlenmesi için bir işletmenin planı önerilmektedir.

Şu anda en dinamik gelişen endüstri Tarım bölge - kümes hayvanı yetiştiriciliği. Tüketilen birim yem başına en yüksek üretim getirisini sağlar. Sonuç olarak 2008-2012 yılları arasında Rusya Federasyonu Kanatlı hayvan popülasyonunda istikrarlı bir artış yaşandı. Bu dönemde 123,4 milyon baş arttı. Yalnızca 2012 yılındaki artış 24 milyonu aştı ve 2013 yılı başında 394,2 milyon başa ulaştı. Hızla büyüyen her endüstri gibi kümes hayvancılığının da büyüme sancıları olduğu açıktır. En acı veren sorunlardan biri de tavuk gübresinin bertaraf sorunudur.

Bakanlık doğal Kaynaklar 2 Aralık 2002 tarihli Rusya Federasyonu, kuş pisliklerinin tehlike sınıfı III'te yer alan bir madde olarak dahil edildiği “Federal Atık Sınıflandırma Kataloğu”nu onayladı. Kümes hayvanı çiftlikleri, “tehlikeli atık” olarak adlandırılan atıkların bertaraf edilmesi nedeniyle ciddi cezalarla karşı karşıya kalmaya başladı.

Rusya Hükümeti'nin 12 Temmuz 2003 tarih ve 344 sayılı Kararı dikkate alınarak “Emisyonlar için ödeme standartları hakkında atmosferik hava Sabit ve hareketli kaynaklardan gelen kirleticiler, kirleticilerin yer üstü ve yer altı su kütlelerine boşaltılması, üretim ve tüketim atıklarının bertaraf edilmesi” tehlike sınıfı III atıkların (kuş pisliği) bertarafı için kümes hayvanı çiftliklerinden 497 ruble para cezası alınır. Kanatlı hayvan çiftliklerinde kuş pislikleri bertaraf edilmez, depolama tesislerinde biriktirilirse ton başına. Şu anda Tarım Bakanlığı'na göre tarım şirketlerinin topraklarına gübre ve diğer atıklar koyması için yaptığı ödemeler 35 milyar rubleye ulaşıyor. yıllık, kirlilik cezaları sayılmaz çevre.

Çevrenin kimyasal kirlilik düzeyi açısından çöp içermeyen dışkılar belediye atıklarından 10 kat daha tehlikelidir. Çeşitli mikroorganizmaların ve helmintlerin korunması ve gelişmesi için elverişli bir ortam olan dışkılar, su kütlelerinin, toprağın kirlenmesi tehdidini oluşturur. yeraltı suyuİnsanlar ve hayvanlar için tehlikeli patojenlerin bulunduğu yem ve meralar. Buna göre Dünya Örgütü Sağlık bakımında, hayvan ve insan hastalıklarının çeşitli patojenlerinin 100'den fazla türü bu ortamda başarılı bir şekilde gelişebilmektedir.

En yüksek seviyeÇöp içermeyen gübrelerin bertaraf edildiği alanlar çevresel strese maruz kalır. Rusya Federasyonu'nda hayvancılık atıkları da dahil olmak üzere organik atıklarla kirlenmiş tarlaların alanı 2,4 milyon hektarı aşıyor; bunların %20'si ağır kirli, %54'ü kirli ve %26'sı hafif kirli. Bu topraklar sürekli bir biyosfer kirliliği kaynağıdır. Şu tarihte: Uzun süreli depolama açık asfaltsız alanlardaki pislikler atmosferik yağış, ekolojik sorunlar kaçınılmaz. Yüzey toprağı katmanında (0,4 m), mineral nitrojen seviyesi 4950 kg/ha'ya ulaşır, nitrat nitrojen seviyesi de dahil olmak üzere 2500 kg/ha'yı aşar; bu, kirlenmemiş toprağa kıyasla 17 kat daha yüksektir. Yeraltı sularında nitrat nitrojen içeriği, tarladan drenaj sularındaki içeriğini 2 kat, amonyak nitrojenini 8 kat, fosforu 11 kat ve potasyumu 10 kat aşmaktadır. Yalnızca çöp içermeyen çöp kullanımına ilişkin düzenlemelerin ihlalinden kaynaklanan çevresel zararın şu anda 150 milyar ruble olduğu tahmin ediliyor. İnsanların ve hayvanların sağlığına vereceği zarar yaklaşık olarak tahmin edilememektedir. Büyük hayvancılık işletmelerinin ve kümes hayvanı çiftliklerinin faaliyet gösterdiği bölgelerdeki nüfusta görülme oranı Rusya Federasyonu ortalamasının 1,6 katıdır.

Sunulan veriler, iyi organize edilmiş atık bertarafının hem rekabetçi üretimin başarılı bir şekilde yürütülmesi hem de kümes hayvanı yetiştirme kompleksleri ile komşu bölgelerdeki nüfusun bir arada varlığının sağlanması açısından çok önemli olduğunu doğrulamaktadır.

Tavuk gübresi sadece atık değil, aynı zamanda kullanılması gereken değerli bir hammaddedir. Kuş pisliklerinin şunlar olduğu bilinmektedir:

  • yüksek içerikli organik gübre besinler. Tavuk gübresi gübre olarak gübreden üstündür; şunları içerir: azot (N) - %1,6, fosfor (P) - %1,5, potasyum (K) - %0,8, kalsiyum (Ca) - %2,4, magnezyum (Mg) - %0,7, kükürt (S) - %0,4. Aynı zamanda eser elementler de içerir: bakır, manganez, kobalt, çinko ve amino asitler;
  • değerli yem katkı maddesi. Kuru tavuk pisliği%26-38 ham protein, %12-14 lif, %3-5 yağ, %3-9 kalsiyum, %5'e kadar fosfor içerir;
  • Altlığın varlığına ve bileşimine bağlı olarak alt kalorifik değeri 3500...4000 kcal/kg kuru ağırlık olan biyoyakıt.

Çöp kullanımı sadece teknik olarak mümkün değil, aynı zamanda ekonomik olarak da haklıdır. Yukarıdaki alanların hepsinde gübrenin entegre kullanımı için tasarlanmış bir işletme oluşturmak ilgi çekici olacaktır. Bu yaklaşımın ana hükümlerini özetleyelim.

Gübre üretimi için hammadde olarak çöp. Sürecin özü, hızlandırılmış kompostlama kullanılarak granül gübrelerin üretimini içerir. Bu yaklaşım, “Hayvanların ve kümes hayvanlarının bulaşıcı ve istilacı hastalıkları için organik gübre olarak kullanılmak üzere gübre, altlık ve atık suyun hazırlanmasına yönelik veterinerlik ve sıhhi kurallar” belgesinin (Rusya Tarım ve Gıda Bakanlığı tarafından onaylanmıştır) gerekliliklerini tam olarak karşılamaktadır. Federasyonun 04.08.1997 Sayılı 13-7-2/1027 sayılı kararı) ile tarım üreticilerinden sürekli talep gören yüksek kaliteli, çevre dostu bir ürün elde etmenize olanak sağlar. Böyle bir ürünün kullanımına ilişkin kalite, kontrol yöntemleri, depolama koşulları, nakliye ve hatta standartlar zaten geliştirilmiş ve GOST R 53117-2008 “Hayvan atıklarına dayalı organik gübreler” belgesinde belirtilmiştir. Özellikler" Hızlandırılmış kompostlama için hazır çözümler mevcut olup, kompost gübresine dayalı gübrelerin ürün verimine etkisi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Geriye kalan tek şey, ekipman üretimi için bir ekipman seti seçmek, ona enerji sağlamak ve bir tüketici, üretim ve satış ağı oluşturmaya başlamaktır. Açıkçası, üretilen gübrelerin maliyeti yüksek değilse ve formu kullanıma uygunsa, bu ürün geleneksel mineral gübrelere önemli bir rakip olacaktır.

Büyük hayvanlar için yem bileşeni olarak çöp sığırlar . Kuşlarda sindirimin bir özelliği, yiyeceğin sindirim sistemi boyunca hızlı hareketidir. Sonuç olarak tüm bileşenler ve besinler emilmez. Sonuç olarak tavuk gübresindeki protein gibi değerli bir ürünün içeriği %30'u aşmaktadır. Ruminantların sindirim sistemi, besin maddelerinin yemden verimli bir şekilde çıkarılmasını sağlar. Bu, kuş pisliklerinin sığırların doğal beslenmesine katkı maddesi olarak kullanılmasını mümkün kılar. İşlenmemiş dışkıların bu amaçlar için kullanılması imkansızdır: karakteristik koku, tat nitelikleri Patojenik ve fırsatçı mikroflora, altlığın yem katkı maddesi şeklinde kullanılmasına izin vermez. Ancak kurutma ve ısıl işlem kokuları giderir ve mikroflorayı yok eder. Bu, tavuk gübresinin kullanılması için geniş olanaklar sunar. Gübre olarak gübre kullanımının etkisi üzerine araştırmalar SSCB de dahil olmak üzere birçok ülkede gerçekleştirildi ve her zaman iyi sonuçlar verdi.Bu temelde, 1976 yılında Tarım Bakanlığı “Kuru Kanatlı Gübresi için Geçici Veterinerlik ve Sıhhi Gereksinimler” i onayladı. "Çiftlik hayvanlarını" beslemek için kullanılır.

Hazır tavuk gübresi şeklinde besleme, hayvanların besi sırasındaki ağırlık artışını önemli ölçüde artırabilirken, bu kazancı sağlamanın maliyetlerini de azaltabilir. Gübre olarak gübre kullanımında olduğu gibi, yaygın kullanım için gereklilikler aynıdır: düşük fiyat ve kullanım kolaylığı.

Bir enerji kaynağı olarak çöp. Native kullanarak hemen rezervasyon yapalım (yatak olmadan) enerji ihtiyacını karşılamak için çöp atmak mantıksız kabul ediliyor. Mendeleev'in yağla ilgili sözü tamamen tavuk dışkısına uygulanabilir. Yerli çöp yukarıdaki yönlerde kullanılmalıdır. Bertaraf edilmesi gerçek bir sorun olan ve işleme sonuçları o kadar net olmayan çöplerle ilgili olarak, bunun bir enerji kaynağı olarak makul kullanımı kesinlikle haklıdır. Bu tür kullanımın çeşitli alanları mümkündür: biyogaz üretimi ve bunun daha ileri kullanımı; doğrudan yanma; elde edilen gaz yakıtın gazlaştırılması ve kullanılması.

Biyogaz üretimi gübrenin anaerobik ayrışmasını, biyogazın saflaştırılmasını ve gaz pistonlu motorlarda yakılarak motor egzoz gazlarının ısısının geri dönüştürülmesiyle elektrik ve termal enerji üretilmesini içerir.

Biyogaz tesisine dayalı bir kojenerasyon kompleksinin verimliliğini aşağıdaki verilere dayanarak değerlendirelim:

  • ZORG Biogas'a göre tavuk gübresinin nem içeriği %60 olan altlık ile anaerobik ayrışmasından elde edilen biyogaz verimi 1 ton başına 90 m³'e ulaşır.
  • biyogaz yanma ısısı - 5000-6500 kcal/Nm3;
  • gaz pistonlu motorları çalıştırırken, yakıtın başlangıçtaki enerji potansiyelinin% 40'a kadarı termal enerji şeklinde elde edilebilir;

Sunulan verilerin analizi şunları göstermektedir:

  • Nem oranı %45 olan 10 ton çöpten %60 nem oranına sahip 13,75 ton altlık elde edilecektir
  • gaz çıkışı 13,75 t/saat olacaktır ∙90 m³/t = 1237,5 m³/saat;
  • ortaya çıkan gazın enerji potansiyeli 1237,5 m³/h ∙ 5750 kcal/m³ = 7,12 (8,28 MW∙h);
  • bu da elektrik üretmeyi mümkün kılar - 8,28 MW ∙ 0,35 = 2,9 MW∙saat;
  • ek termal enerji üretimi 7,12 Gcal ∙ 0,4 = 2,85 Gcal olacaktır.

Böylece, %45 nem içeriğine sahip 10 ton/saat tavuk gübresinden biyogaz üretimi ve elektrik ve termal enerji üretimi için tasarlanan kompleks, 2,9 MW elektrik enerjisi ve 2,85 Gcal termal enerji üretimini sağlıyor. enerji.

Bu teknolojinin avantajları ve dezavantajları bilinmektedir. Ana sorunları sıralayalım: uzun ve oldukça hassas bir hammadde işleme süreci, alt tabakanın sıcaklığını ortam sıcaklığının üzerinde tutma ihtiyacı, işleme sırasında elde edilen yüksek nemli (% 92 ... 95) büyük miktarda gübre. Bu tür çöp kullanımına ilişkin önemli bir sorun, analiz edilen durumda 1 kW kurulu kapasite başına 2000...2500 Euro'ya ulaşan komplekslerin oluşturulması için yüksek spesifik sermaye yatırımlarıdır.

Doğrudan yanma. Elektrik ve termal enerji üretimini içeren benzer bir durumu ele alalım. Çöp bir buhar kazanında yakılarak buhar üretilir ve bir buhar türbini aracılığıyla elektrik enerjisi üretmek için kullanılır. Aynı koşullar altındaki kompleksleri göz önünde bulundurarak şunu elde ederiz:

  • gübre işleme kompleksinin kapasitesi 10 ton/saattir (%45 nemde);
  • yeterlik katı yakıtla çalışan buhar kazanı -% 82;
  • yeterlik yoğuşma modunda çalışırken buhar turbojeneratörü -%25.

Sunulan verilerin analizi:

  • Kuru malzemenin özgül düşük yanma ısısını 4000 kcal/kg olarak alalım; bu, dolgu maddesi olarak talaş kullanılması durumunda oldukça haklıdır. Bu durumda çöp gübresinin %45 nem oranındaki toplam yanma ısısı şöyle olacaktır:
    4000 ∙ (1 -0,45) - 550 ∙ 0,45 = 1952,5 kcal/kg
  • Bir kazanda 1 saatte yakılan gübrenin enerji potansiyeli:
    1952,5 ∙ 10000 = 19,52 Gcal
  • Çöpten elde edilen buharın enerji potansiyeli:
    19,52 Gcal ∙ 0,82 = 16 Gcal (18,6 MW∙saat)
  • yoğuşma modunda çalışan bir buhar türbini kullanılarak elektrik enerjisi üretimi:
    18,6 MW∙saat ∙ 0,25 = 4,65 MW∙saat.

Kompleksin endüstriyel buhar ekstraksiyonu veya ısıtma modu sağlayan bir türbinle çalıştırılması da mümkündür. Bu durumda elektrik üretimi azalacak ancak kompleks elektrik tedarik edebilecek Termal enerji.

Böylece, nem oranı %45 olan 10 ton/saat tavuk altlığının doğrudan yakılması ve elektrik enerjisi üretimi için tasarlanan kompleks, 4,65 MW'a kadar elektrik üretebilmektedir.

Daha önce tartışılan teknolojiyle karşılaştırıldığında sermaye maliyetleri önemli ölçüde daha düşük olacaktır. Ortalama birim maliyetleri buhar döngüsü elektrik üretim kompleksi için 1 kW kurulu güç başına 1500 Euro'dur.

Ne yazık ki, çöplerin ön arıtma olmadan yakılması karmaşık bir iştir ve çözümü çevre standartlarına uygunluğun sağlanması ihtiyacıyla ilişkilidir. Bertaraf edilen çöpün nemi ve bileşimi sabit bir değer değildir, bu da ekipmanın çalışma modunu ve emisyonların bileşimini etkiler.

Dünya çapında atıkların yakılmasına büyük önem verilmektedir. Atıkların yakılmasına ilişkin özel gereklilikler, Avrupa Parlamentosu'nun atıkların yakılmasına ilişkin 2000/76/EC sayılı Direktifinde belirtilmiştir. Bu belge yanarken zorunlu olduğunu belirtir tehlikesiz atık yanma odasındaki sıcaklığı en az 850 °C'de tutmak ve gaz halindeki ürünleri bu sıcaklıkta en az 2 saniye tutmaktır. Klor olarak ifade edilen %1'den fazla halojenli organik bileşik içeren tehlikeli atıkların yakılması durumunda sıcaklığın en az 1100 °C olması gerekir. Doğrudan yanma sorunları ve olası çevresel riskler, gübre kullanımına yönelik bu yaklaşımın değerini önemli ölçüde azaltır.

Gazlaştırma. Biyogaz üretimi ve doğrudan yanma teknolojilerine gerçek bir alternatif, tavuk gübresinin gazlaştırılması teknolojisi ve daha sonra üretilen jeneratör gazının termal ve elektrik enerjisi üretmek için kullanılması olabilir. Gazlaştırma teknolojisinin kullanımının, tavuk gübresinin bertarafına yönelik çok işlevli bir kompleks çerçevesinde en etkili şekilde kullanılması önemlidir. Aynı zamanda kompleksin çıktısındaki ticari ürünler gübre, yakıt peletleri, elektrik ve termal enerjidir.

Isıl işlemle gaz yakıt üretmek için çeşitli teknolojiler vardır. Gübre ve diğer tarımsal atıklar da dahil olmak üzere çeşitli başlangıç ​​ürünlerinin gazlaştırılmasındaki kendi deneyimimize dayanarak, güç ünitesinin nem, enerji göstergeleri ve fraksiyonel bileşim açısından kararlı özelliklere sahip hazırlanmış yakıt kullanması gerektiği pozisyonundan ilerliyoruz. Yalnızca bu yaklaşım, enerji kompleksinin istikrarlı performans göstergelerini elde etmemizi sağlar. Önerilen çözümler şunları içerir:

  • çöp pisliklerinin %20 bağıl neme kadar kurutulması;
  • kurutulmuş gübrenin granülasyonu;
  • yakıt peletlerinin gazlaştırılması;
  • elde edilen gaz yakıtın termal ve elektrik enerjisi üretimi için kullanılması;
  • kok külü artıklarının gübre üretiminde kullanılması.

Daha önce sunulan koşullar altında tavuk gübresinin gazlaştırılması için tasarlanmış bir kompleksin çalışmasını ele alalım:

  • gübre işleme kompleksinin kapasitesi 10 ton/saattir (%45 nemde);
  • altlığın %20 bağıl neme kadar kurutulması
  • granülasyon, enerji tüketimi - 100 kW/t granül
  • yeterlik elektrikli gaz pistonlu motorlar - %35;
  • termal enerji üretimi - yakıtın başlangıçtaki enerji potansiyelinin% 40'ına kadar;
  • yeterlik jeneratör gazı için gaz jeneratörü -% 75;
  • ek termal enerji üretimi %10;
  • yeterlik kurutma kompleksi %50
  • kok külü kalıntısı oluşumu -% 20'ye kadar.

Sunulan verilerin analizi:

  • kuru malzemenin özgül yanma ısısı 4000 kcal/kg'dır ve bu, dolgu maddesi olarak talaş kullanıldığında haklı çıkar. %20 nem oranında çöp gübresinin toplam yanma ısısı şöyle olacaktır:
    4000 ∙ (1 -0,2) - 550 ∙ 0,2 = 3090 kcal/kg

%20'lik bir nem seviyesi, 1 ton çöpte 200 kg su içeriğine karşılık gelir. Bu sonucu elde etmek için nem içeriği %45 olan 1 ton altlıktan 312,5 kg suyun uzaklaştırılması gerekir. Sonuç olarak 10 ton nem içeriği %45 olan altlıktan 6.875 ton nem içeriği %20 olan altlık elde ediyoruz. Toplam buharlaşan nem miktarı 3125 kg olacaktır.

  • Gazlaştırma için sağlanan gübrenin enerji potansiyeli:
    3090 ∙ 6875 = 21,2 Gcal
  • Hazırlanan çöplerden elde edilen gazın enerji potansiyeli:
    21,2 Gcal ∙ 0,75 = 15,9 Gcal (18,5 MW∙saat)
  • jeneratör gazıyla çalışan pistonlu motor kullanılarak elektrik enerjisi üretimi:
    18,5 MW∙saat∙0,35 = 6,48 MW∙saat.
  • ek termal enerji üretimi:
    15,9 Gcal∙ 0,1+15,9 Gcal∙ 0,4 = 7,95 Gcal.
  • kok külü kalıntısı üretimi: 6,875 t ∙ 0,2 = 1,375 t/saat

Nem içeriği 0'a yakın olan ve mineral içeriği orijinal gübreye göre daha yüksek olan kalıntı, kompost gübre üretiminde dolgu maddesi olarak kullanılmaktadır.

Kompleksin işleyişi için enerji maliyetleri:

  • gübrenin kurutulması, saatte 3125 kg nemin uzaklaştırılmasının sağlanması. Termal enerji tüketimi:
    550kcal/kg ∙ 3125 kg / 0,5 = 3,44 Gcal;
  • kompleksin çalışmasını sağlamak için granül üretimi:
    6,875 t ∙ 100 kW∙saat = 687,5 kW∙saat.

Böylece, nem oranı %45 olan 10 t/saat tavuk gübresinin gazlaştırılması ve kendi ihtiyacına yönelik enerji hariç elektrik ve termal enerji üretimi için tasarlanan kompleks, 6,48 - 0,6875 = 5,8 MW elektrik üretimi sağlamaktadır. ve 7,95 - 3,44 = 4,5 Gcal termal enerji.

Gazlaştırma kompleksi, enerji ekipmanlarının (kazanlar, fırınlar ve diğer yakıt kullanan üniteler) çalışmasını sağlamak için gazlı yakıt tedariki sağlayabilir. Elektrik enerjisi üretimi için pistonlu makineler yerine, buharın turbojeneratörlerde veya buhar motorlarında üretilmesini ve kullanılmasını içeren çözümler de kullanılabilir.

Hazırlanan tavuk gübresinin gazlaştırılmasını içeren kompleksin çalışma özellikleri aşağıdaki gibidir:

1. Teknoloji, reaksiyona giren yüksek sıcaklık bölgesinde gazlı ürünlerin oluşturulduğu ters gazlaştırma işleminin kullanılmasını içerir. 1000...1200°C çalışma sıcaklıkları, hidrokarbon bileşiklerinin basit bileşenlere güvenilir şekilde ayrışmasını sağlar. Talaşla doldurulmuş çöplerden üretilen gazın bileşimi Tablo 1'de sunulmaktadır. Hazır gübrenin yakıt olarak kullanılması ihtimali üzerine yapılan çalışmanın bir parçası olarak, granül yerli gübrenin gazlaştırılması üzerine de testler yapıldı; bu, ondan enerji gazı elde etmenin ancak hava patlamasının oksijenle zenginleştirilmesiyle mümkün olduğunu gösterdi (Tablo 1) .

Tablo 1. Gübre peletlerinin gazlaştırılması sırasındaki gaz bileşimi

Bileşenler

Gazlaştırma malzemesi, püskürtme bileşimi

Ahşap yataklı çöp, hava üfleme

Yerel çöp granüle edilmiş, patlamadaki oksijen yüzdesi

Yanma ısısı, kcal/m3

2. Atık işlemede Sibtermo şirketi (Krasnoyarsk) tarafından kahverengi kömürün gazlaştırılması için geliştirilen gazlaştırma teknolojisi kullanıldı. Jeneratörün çalışması, Şekil 1'de sunulan ünitenin devre şemasından açıkça görülmektedir. Jeneratör yakıtla doldurulur. Yakıtın üst tabakası elektrikli ısıtma ile kendiliğinden tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılır. Daha sonra hava jeneratöre alttan verilir. Sonuç olarak reaksiyon katmanı ısınır ve gazlaştırma süreci başlar. Jeneratörün çalışması sırasında reaksiyona giren katman aşağı doğru hareket eder ve üzerinde ilave gaz arıtımının meydana geldiği bir kok külü kalıntısı tabakası oluşur. Jeneratörün iç alanda düşük gaz hareket hızlarıyla çalışmasının organizasyonu, gazlaşan ürünlerin bölgede uzun süre kalmasını sağlar yüksek sıcaklıklar ve kül parçacıklarının düşük düzeyde uzaklaştırılması. Jeneratörün tek yükte çalışma süresi en az 9 saattir. İşlem tamamlandığında hava beslemesi durdurulur, jeneratör soğutulur, kok külü kalıntısı boşaltılır ve çalışma döngüsü tekrarlanır. Kompleksin 2 MW kurulu güce sahip jeneratör gazı kullanılarak çalıştırılması (Şekil 2), ekipmanın güvenilirliğini ve yüksek ekonomik performansını doğruladı. Otomatik kontrol sistemi her şeyi takip etmenizi sağlar önemli olaylar kompleksin çalışması sırasında teknolojik süreci hızlı bir şekilde kontrol edin ve önemli parametrelerin değerlerini kaydedin (Şekil 3.). Operasyonun sağlanmasına yönelik kompleks, aynı tipteki üç gaz jeneratöründen oluşur; alternatif çalışması, kompleksin geri kalan ekipmanının sürekli modda çalışmasını sağlar.

3. Ortaya çıkan gaz soğutulur, arıtılır ve elektrik üretim ünitelerinde kullanılabilir. Aynı zamanda, onu kullanırken çevresel göstergeler, güç üniteleri doğal gazla çalışırken kirletici emisyonlarına karşılık gelir.

Şekil 1. Periyodik bir gaz jeneratörünün şematik diyagramı
Tanımlar:

- yakıt rezervi katmanı;

— ısıtma, oksidasyon ve indirgeme katmanı;

- kok külü kalıntısı tabakası;

— gaz hareketinin yönü.

Jeneratör gazının yüksek kalitede saflaştırılması teknolojisinin yanı sıra motorları kullanarak elektrik ve termal enerji üretme ekipmanı içten yanma Adaptika LLC tarafından geliştirilmiştir. Odun atıklarından üretilen jeneratör gazını yakıt olarak kullanan, 100 kW elektrik enerjisi kurulu güce sahip ilk tesis 2 yıldan fazla çalıştı ve bu da oluşturulan kompleksin güvenilirliğini doğruladı. Odun atıklarının elektrik ve termal enerjiye dönüştürülmesine yönelik teknolojik zincir geliştirilmiş, enerji üreten komplekslerin seri üretimi kurulmuştur. Bir sonraki bariz adım, tarımsal atıkların imha edilmesi kararıydı; bunlardan biri de çöp gübresinin işlenmesiydi. Kompleksin oluşturulması için özel sermaye maliyetleri, kurulu elektrik gücünün 1 kW'ı başına 2000 Euro'yu aşmamaktadır.

İncir. 2. 2 MW kapasiteli biyogazlaştırma kompleksinin işletilmesi.

Şek. 3. Jeneratör gazının üretimi ve kullanımına yönelik kompleksin anımsatıcı diyagramı.

Söz konusu teknolojiler için yapılan analiz sonuçlarının karşılaştırılması, gübre kullanımının enerji verimliliği açısından gazlaştırma teknolojisinin üstünlüğünü ve jeneratör gazı üretimi ve kullanımının karşılaştırmalı basitliğini göstermektedir. Gazlaştırma komplekslerinin oluşturulması ve jeneratör gazı kullanımına ilişkin sermaye maliyetleri, diğer teknolojilerin maliyetleriyle karşılaştırılabilir.

Yukarıdaki materyaller, tavuk gübresinin imhasına yönelik entegre yaklaşımın en etkili yöntem olduğunu göstermektedir. Kendi ihtiyacını aşan miktarlarda enerji üretimi ve kendi tarlasında kullanılmak üzere gübre üretimi, bir bütün olarak işletmenin verimliliğini ve ekonomisini önemli ölçüde artırır. Aşağıdaki üretim yapısı varsayılmaktadır (Şekil 4):


Kompleks, kompostlanmış tavuk gübresi, yakıt peletleri, granül yem katkı maddeleri, termal ve elektrik enerjisinden gübre üretmek üzere tasarlandı. Belirli bir dönemde en kârlı ürün türünün ağırlıklı üretimi ile tüm kompleksin esnek kullanımını sağlayacak şekilde, birimlerin kapasitesinin bir miktar rezervle seçilmesi tavsiye edilir.

Günümüzde geleneksel enerji kaynakları dışında enerji kaynağı bulma sorunu daha da ciddileşiyor. Geleneksel enerji kaynaklarının tedariki sınırlı ve pahalı olduğundan yenilenebilir enerji kaynaklarına giderek daha fazla tercih ediliyor. İnsanlık halihazırda su, rüzgar ve güneşin potansiyelini kullanıyor ancak aynı zamanda yenilenebilir yakıt kaynaklarından biri de insanlığın atık ürünleridir.

Turbopar uzmanları, 6 yılı aşkın bir süredir kümes hayvancılığı, hayvancılık ve genel olarak tarımdan kaynaklanan atıkların geri dönüştürülmesi sorunlarıyla başarıyla ilgilenmektedir.

1. Biyoyakıt türleri.

Biyoyakıt, hayvan veya bitki yan ürünlerinin (biyokütle) işlenmesiyle üretilen yakıtı ifade eder. Buna odun (talaş), saman, yağlı küspeler, yağlı tohum kabukları ve evcil hayvanların ve insanların atık ürünleri dahildir. Ve bu enerji kaynağı kaynağı insan ve gezegenimiz var olduğu sürece var olacaktır.
Farklı biyoyakıt türleri farklı enerji potansiyeline sahiptir ve dolayısıyla bu potansiyelin ortaya çıkarılması için farklı yaklaşımlar gerektirir.

2.Biyoyakıt kullanma yöntemleri(kazanlara daha sonra tedarik edilmek üzere kazan dairesinde kullanıma hazırlık).

Biyoyakıt kullanmak ve nihai ürünü kazan fırınına beslemek üzere hazırlamak için çeşitli teknolojiler vardır. Belirli bir biyoyakıt türü için belirli bir teknolojinin seçimi Müşterinin koşullarına bağlıdır. Daha önce ağaç talaşlarının kullanımını tartışmıştık; bu bölümde biyoatıkların yanı sıra diğer biyoyakıt türlerinin geri dönüştürülmesi konularını vurgulayacağız.

Kaynak yakıtın nem içeriğine, özelliklerine ve kökenine bağlı olarak doğrudan yanma, gazlaştırma veya biyogaz üretimi gibi teknolojiler ayırt edilir. Bu nedenle, başlangıçtaki yakıtın nemi %50'den fazla olduğunda, kural olarak biyogaz üretme teknolojisini kullanmak daha uygundur; nem %50'den az olduğunda doğrudan yakıt yakma veya yakıtı gazlaştırma yöntemleri.
Hadi üzerinde duralım Genel açıklama yukarıdaki yöntemlerin her biri.

Biyogaz üretme yöntemi. Bu yöntemin özü şu şekildedir: Biyoyakıt (biyokütle), metan bakterilerinin asıl birincil biyogazı ürettiği fermantasyon işleminin gerçekleştiği biyoreaktörlere yüklenir. Bu teknolojiye yönelik gereksinimler çok yüksektir; teknoloji veya sıcaklığın herhangi bir şekilde ihlal edilmesi
presler bakterilerin ölümüne ve dolayısıyla biyoreaktörün temizlenmesinin durdurulmasına neden olabilir.

Bu yöntemin dezavantajları, hem başlangıçtaki biyoyakıtın neminin arttırılması (% 92-94'e kadar yılın zamanına bağlı olarak) hem de eklenen suyun ısıtılması (teknoloji yılın soğuk dönemleri olan bölgelerde kullanılıyorsa) için ek maliyetlerdir. ) ve yakıtın kendisini (biyogaz) hazırlamak için oldukça uzun bir süre. Bu teknolojiyle hammaddenin toplam kütlesinin %3-5 oranında azaldığı da dikkate alınmalıdır. Atıkların bertaraf edilmesini de içeren bir yöntem olarak bu teknolojinin pek faydası yoktur (her ne kadar fermantasyon sonrası ürün bazı durumlarda gübre olarak kullanılabilse de). Bununla birlikte, aynı zamanda, bu teknolojinin şüphesiz avantajlarına da dikkat etmek gerekir:
- Ortaya çıkan yakıtın yüksek kalori içeriği (özelliklerine göre biyogaz, doğal gaza en yakın olanıdır),
- elde edilen biyogazın kullanımı çeşitli ihtiyaçlar otomobiller için biyoyakıt üretimi de dahil olmak üzere,
- Başlangıç ​​yakıtının nem içeriği yüksekse (%65'ten itibaren) enerji üretim sürecinde önemli tasarruf.

Bu teknolojiyi özel kılan, nemi %90 veya daha fazlasına ulaşabilen yumurtacı tavuklardan elde edilen tavuk gübresinin kullanılmasıdır. Bunun başlıca nedeni, bu tür yakıtlardaki yüksek nitrojen içeriğidir ve bu da gaz oluşumuna neden olur. büyük miktar pahalı bertaraf çözümleri gerektiren azotlu su.


Gazlaştırma yöntemi. Yöntem jeneratör gazının elde edilmesine dayanmaktadır. Bu teknoloji %50'ye kadar yakıt nemi ile kullanılır (bu tür ekipmanların üreticileri nemi daha yüksek beyan etseler bile, aldatıcı olmadıklarını dikkate almalıyız, sadece orijinal yakıtın neminden bahsediyorlar. gazlaştırıcıya maksimum %50 nem girer).
Bu teknoloji, biyogaza dayalı teknolojinin aksine briketleme gerektirir (biyogaz teknolojisinde, kendinizi bir yakıt alma ve karıştırma alanıyla sınırlayabilirsiniz, ardından elde edilen birincil kütle bir biyoreaktöre yüklenir). Böylece süreç içerisinde bu ünite için ilave elektrik maliyetleri ortaya çıkmaktadır. Ayrıca, başlangıçtaki yakıtın %40'ı geçmemesi gereken kül içeriğine ilişkin gerekliliklerin de dikkate alınması gerekir (bugüne kadar yapılan deneylerde elde edilebilecek maksimum değer, %45 kül içeriğidir). Bu gereklilik, bu teknolojilerin sınırlı hava beslemesi ile yanmaya dayalı olmasından kaynaklanmaktadır. Yüksek kül içeriğine sahip yakıt stabil yanmayacaktır. Ayrıca bu süreci sürdürmek için önemli maliyetler gerekecektir. Ayrıca ortaya çıkan gazın biyogaza göre daha düşük kalite özelliklerine sahip olduğunu da not ediyoruz (bu nedenle jeneratör gazının kalori içeriği ve kalorifik değeri biyogaza göre 3-5 kat daha düşük olabilir). Ek olarak, ortaya çıkan gazın gaz kompresörüne sağlanması planlanıyorsa, gazı yanma ürünlerinden arındırmak için ek bir sistemin yanı sıra bir soğutma odası da gereklidir. Şu anda bu teknolojinin en azından BDT ülkelerinde esas olarak deneysel düzeyde geliştirildiği ve işlenen olası biyokütle miktarı üzerinde güçlü kısıtlamalar olduğu da dikkate alınmalıdır.

Bu teknolojilerin diğer yöntemlere göre kendine has avantajları da bulunmaktadır. Bu teknolojinin en önemli avantajlarından biri hemen hemen her tür yakıta uygulanabilmesidir. Bu teknoloji kullanılarak jeneratör veya piroliz gazı sadece biyokütleden değil aynı zamanda katı atıklardan (katı atık), petrol ürünlerinden (plastik, polietilen vb.) de elde edilebilmektedir. Bu teknoloji en istikrarlı ve kontrol edilebilir olanıdır. Nihai ürün (jeneratör gazı) bileşim açısından stabildir. Sermaye yatırımı açısından bu seçenek doğrudan yanma yöntemiyle karşılaştırılabilir. Bu teknolojinin şüphesiz bir avantajını da sağlayan önemli bir atık geri dönüşümü ve bu teknolojinin yanma ürünlerinin (biyokütlenin geri dönüşümü sırasında) yüksek kaliteli gübreler olması gerçeği vardır. Jeneratör gazı formundaki nihai ürünü elde etmek için harcanan sürenin, biyogaz yöntemine göre önemli ölçüde daha düşük olduğunu unutmayın (biyogazda, biyogaz elde etme süresi, kullanılan ilk biyoyakıtın türüne bağlı olarak 12-14 saate kadar çıkabilir) gün) ve briketleyicinin gücüne, kurutma süresine ve gazlaştırma süresine bağlıdır. Son olarak bu yöntemle atmosfere zararlı emisyonların da oluşmadığını belirtiyoruz.
Ortaya çıkan jeneratör gazı standart olarak sağlanır. gaz kazanları(buhar veya sıcak su), ancak brülörler jeneratör gazına dönüştürülmüş.

Doğrudan yanma yöntemi. Adından da anlaşılacağı gibi yöntemin özü biyoyakıtın doğrudan yakılmasıdır. Bu yöntemle anahtar değer bile yok kazan ekipmanları yakıt hazırlama yöntemi ile planlanan yanma yöntemi (zincir ızgara, girdap, akışkan yatak vb.) arasında bir bağlantı olmasına rağmen, bir yakıt hazırlama yöntemidir.
Bu teknoloji, tıpkı önceki yöntemin birincil biyokütlenin kül içeriğine duyarlı olması gibi, düşük yakıt nemi (%45 ve altı) gerektirir. Ek olarak, yakıt türüne bağlı olarak ekipmanın bileşimi, örneğin briketleyicilerden kırıcılara kadar kökten değişebilir. Ayrıca bu teknolojinin klasik versiyonunda yanma sırasında emisyon sorunu yaşandığını da unutmayın. baca gazları Bazen 250 0C'ye varan sıcaklıklar, doğal olarak mini CHP kompleksi etrafındaki çevresel duruma katkıda bulunmuyor. Ancak sistem atmosfere salınan emisyonları azaltmak için oldukça pahalı filtreleme sistemlerine ihtiyaç duyuyor. zararlı maddeler.
Bu teknoloji en olgun olanıdır, ancak modern dünya Bu teknolojiyi kullanarak giderek daha fazla biyoyakıt türünden yararlanmaya çalışıyorlar. Bir kazan dairesini yerel yakıtlara mini-CHP'ye dönüştürürken teknoloji talep görmektedir, bu da ilk sermaye yatırımlarını önemli ölçüde azaltabilir (anlaşılmalıdır ki Hakkında konuşuyoruz katı yakıtlı kazanlar hakkında).
Şu soru ortaya çıkabilir: Başlangıçtaki biyokütlenin nemi %50-65 olduğunda hangi yöntem uygulanabilir? Ve kesin bir cevap verilmeyecek çünkü bu, her şeyin ekonomik hesaplamalar ve teknolojilerin karşılaştırılması ile gösterileceği sınır değeridir.

TURBOPAR uzmanları şunları gerçekleştirir:

1. Mevcut yakıtın analizi.

2. En verimli yakıt yanmasının seçimi.

3. Geri dönüşüm etkisi.
Biyoyakıt kullanmanın faydaları nelerdir?
Elbette bu yakıtı kullanmanın en önemli etkisi ciddi oranda para tasarrufu sağlamasıdır.
Ancak biyoyakıtın klasik enerji kaynaklarından (kömür, gaz, akaryakıt gibi) farklı olarak yenilenebilir olması da önemlidir. Bu tür yakıtımız bitmeyecek. Er ya da geç insanlık yenilenebilir yakıt kaynaklarını kullanarak enerji elde etmek zorunda kalacak.

Biyoyakıtın genellikle atık olduğunu, bertarafının oldukça pahalı olduğunu ve ne saklanması gerekiyorsa bu atıkların çevreye zararlı olduğunu belirtmekte fayda var. Böylece biyoyakıt kullanıldığında, kendi üretimi nedeniyle elektrik ve termal enerjiden tasarruf edilmesinin yanı sıra, tarımsal atıklar da dahil olmak üzere atıkların bertarafında, atıkların bertarafa gönderilmeden önce depolanması için ayrılmış alanlardan ve atıkların bertaraf edilmesinde önemli tasarruflar sağlanmaktadır. çevre (en azından çevresel cezalardan tasarruf).

Öyleyse biyoyakıt kullanmanın avantajlarını özetleyip vurgulayalım:
1. Biyoyakıtlar yenilenebilirdir.
2. Biyoyakıtın maliyeti klasik yakıtın maliyetinden önemli ölçüde düşüktür.
3. 2. noktaya göre, alınan termal ve elektrik enerjisinin maliyeti önemli ölçüde düşüktür.
4. Saman, yağlı tohum kabukları, şeker işleme atıkları (küspe, üst kısımlar), gübre/altlık ve diğer birçok hayvan ve bitki kökenli atıklar gibi çeşitli atıklar yakıt kaynağı olarak değerlendirilebilir.
5. Biyoyakıt kazan daireleri ve mini-CHP'lerin son ürünü yalnızca ısı ve elektrik enerjisi değildir. Çoğu zaman, kazan dairelerinden ve biyoyakıt kullanan mini CHP'lerden gelen atıklar gelecekte kullanılabilir (gübreler, yan ürünler şeklinde) kimyasal bileşikler, inşaat sektörü vb.).
6. Çevresel durumun iyileştirilmesi.
7. Gübre/çöp, yağlı tohum kabukları vb. gibi atıkların bertaraf edilmesinde tasarruflar ve çoğunlukla önemli tasarruflar.

Biyoyakıt kazan dairesinin tanımı.

Bu bölüm, nihai yakıtın hazırlanma yöntemini dikkate alarak çeşitli kazan dairelerinin tanımını sağlar.

Biyogaz kazan dairesi.

Yukarıda belirtildiği gibi temel, biyogazın hazırlanması ve daha sonra kullanılmasıdır.
Böyle bir kazan dairesinin ekipmanının genişletilmiş bileşimi: yakıt alım alanı, biyoyakıt karıştırma ekipmanı, biyoreaktörler, biyoreaktörlere yakıt besleme sistemi, biyogaz arıtma sistemleri (gerekirse). Ayrıca kazan dairesinin amacına bağlı olarak klasik bir gaz kazanı (sıcak su veya buhar) kurabilirsiniz. Termal enerjinin yanı sıra elektrik enerjisi de üretilmesi gerekiyorsa gaz kompresörü, gaz türbini veya buhar türbini kurulumu mümkündür. Gaz türbininden sonra atık ısı kazanı kurulur.
Çamur birikintilerinin bertarafı için arıtma tesislerinin yakınına da dahil olmak üzere böyle bir kazan dairesi kurulabilir.

Jeneratör gazı kullanan kazan dairesi.

Böyle bir kazan dairesinin genişletilmiş bileşimi: ilk yakıtın alındığı alan, karıştırma ekipmanı, kurutma ekipmanı, briketleyiciler, bir gaz jeneratörü ünitesi. Ortaya çıkan jeneratör gazı daha sonra ya bu gaz için uyarlanmış brülörlere sahip bir gaz kazanına (sıcak su veya buhar) ya da bir gaz kompresörüne (bir gaz kompresörü durumunda, bir jeneratör gaz arıtma sistemi gereklidir) gönderilir. tarihinde uygulandı şu an BDT ülkelerinde yalnızca talaşların işlenmesi sırasında piroliz üretimine dayalı projeler bulunmaktadır.

Doğrudan yanma kullanan kazan dairesi.

Belirli bir kazan dairesinin bileşimi, yakılması planlanan biyoyakıtın türüne bağlı olarak değişebilir.
Bu nedenle, örneğin yağlı tohum kabuklarının geri dönüştürülmesi sırasında büyütülmüş ekipman şunlardan oluşabilir: bir biyoyakıt alım platformu, yakıt konveyörleri, yakıt dağıtıcı bunkerleri ve kazanların kendisi (sıcak su veya buhar). Birkaç çeşit kabuğun karıştırılması veya kabuklara başka türdeki bitki atıklarının eklenmesi gerekiyorsa, karıştırma, kurutma ve briketleme ekipmanı kurulur.
Aşağıda Turbosteam'in 2010 yılında Ukrayna'da tavuk gübresinin kullanımına yönelik bir ön tasarım çalışmasının geliştirilmesine ilişkin bir örnek yer almaktadır.

Tavuk gübresinin imhası nasıl seçilir? Projenin kısa açıklaması.


Müşteriye şu görev verildi: Büyük bir kümes hayvanı çiftliğinin günde 200 tona kadar çöp gübresini imha etmesi, termal ve elektrik enerjisi üretmesi gerekiyordu. Mini CHP günün 24 saati ve tüm yıl boyunca faaliyet göstermektedir.
BDT ülkelerinde benzer proje bulunmamaktadır. Bu projedeki darboğaz, nem içeriği yılın zamanına bağlı olarak değiştiği için başlangıçtaki biyokütlenin (çöp gübresi) işlenmesidir. Bu biyokütleden elde edilen yakıtın türü ortalama kalorifik değere sahiptir ve birçok zararlı madde içermektedir. Düşünüldü Çeşitli seçenekler kazana daha sonra tedarik edilmek üzere yakıtın hazırlanması - fırına doğrudan beslemeden toz haline getirilmiş yanma yöntemine kadar (orijinal yakıtın daha yüksek yanma özelliklerine sahip ince toza dönüştürülmesi ve daha sonra bu toz haline getirilmiş yakıtın kazanlardaki özel fırınlara sağlanması) . Sonuç olarak, aşağıdaki sürüm geçici olarak kabul edildi:
- Termik santralin 7 gün sürekli çalışmasına yetecek yakıt rezervine sahip bir birincil yakıt depolama tesisinin kurulması,
- bundan sonra diğer biyoyakıt türleriyle karıştırma ekipmanı kurulur,
- kurutma ekipmanı,
- gerekli parçacık boyutlarına öğütme
- ve kazanların önündeki dozaj bunkerlerine besleme.
Daha sonra besleme, dozaj haznelerinden doğrudan buhar kazanlarına gerçekleştirilir.
Kazanlardan sonra buhar devirleri ayarlanabilir bir veya iki adet yoğuşmalı tip buhar türbinleri monte edilir. Ekstraksiyonlardan elde edilen buhar, kazan dairesinin (yakıt kurutma alanına) ve kümes hayvanı kompleksinin kendi ihtiyaçları için gönderilir.
Elektrik enerjisi kümes hayvanı tesisinin kendi ihtiyaçları için kullanılmaktadır. Kullanılmayan elektrik enerjisinin geri kalanı ulusal enerjiye aktarılıyor elektrik ağı.
Ayrıca bu mini CHP, elektrik ve termal enerjinin yanı sıra, yan ürün olarak ya kendi ihtiyaçları için kullanılacak ya da gübre olarak satılacak yüksek kaliteli gübre (kül, biyokütle yanma ürünüdür) üretecek. pazar (bir gübre paketleme alanı sağlanır).
Mini CHP'lerden baca gazlarının geri dönüştürülmesine yönelik yöntemler ve ekipman sistemlerinin ayrıntılı bir açıklaması burada kasıtlı olarak açıklanmamaktadır. Diyelim ki proje hayata geçirildiğinde işletme günde yaklaşık 144 MW elektrik enerjisi ve aynı miktarda ısı üretecek. Bu projenin geri ödeme süresi tüm yatırımlar dikkate alındığında üç yıl olacaktır. Projenin mimari kısmı yapılıyor Tavuk gübresinin imhası.

buhar kazanları, sıcak su kazanları arıtma tesislerinin tasarımı

Kuş pisliği kullanan kazan evleri.Şirketimiz tarım işletmelerine yönelik kazan dairelerinin geliştirilmesi, oluşturulması, uygulanması, ayarlanması ve devreye alınması konusunda uzmanlaşmıştır.

Ukrayna'nın tarım kompleksinin gelişimi, kümes hayvancılığının gelişmesi olmadan düşünülemez. Bununla birlikte, bu tarımsal işletme alanının büyümesi, dışkı şeklindeki atık miktarında bir artışa yol açmaktadır. Geleneksel yaklaşımla kuş pislikleri, tehlike sınıfı III olan zehirli endüstriyel atık olarak kabul edilir. Açık alanlara yerleştirilmesi ciddi çevre kirliliğine yol açmaktadır. Bu nedenle, önde gelen kümes hayvanı yetiştirme bölgelerindeki toprak, yeraltı suyu ve hava kirliliği düzeyi, izin verilen standartların birkaç katıdır.

Uzmanlarımız kuş pisliklerinin imhası için çeşitli yöntemler geliştirmiştir.

Gübre imhası gübre yapılarak karlı bir işe dönüştürülebilir. Bununla birlikte, başka bir yol daha var - kümes hayvanlarının yanı sıra ev ve idari binaları ısıtmak için gübre kullanmak.

Çöp pisliklerinin yakıt olarak kullanılması çok büyük umutlara sahiptir.

Önerilen çöp imha yönteminin ana avantajları şunlardır:

  • tehlike sınıfı III atıklarının tamamen ve hızlı bir şekilde ortadan kaldırılması;
  • sürekli kullanılan termal ve/veya elektrik enerjisi türlerinin ve değerli mineral gübrelerin elde edilmesi;
  • Kanatlı hayvan çiftlikleri için mevcut ısı ve güç kaynağı sistemlerine iyi uyum. Hücresel gübrenin nihai nem içeriği %50'den fazla olmadığında, kuru odun veya bitki atıklarıyla önceden karıştırılarak veya gübrenin yanma ürünleriyle ön kurutulmasıyla yakılması da mümkündür.

Çöp gübresi, kümes hayvanı çiftliğinin kendi ihtiyaçları için kullanılan, doğal gazın veya diğer doğal yakıt türlerinin yerini alan, yenilenebilir bir alternatif biyoyakıt olarak hizmet edebilir. Altlık gübresinin yakılması ön hazırlık (granülasyon, öğütme, kurutma vb.) gerektirmez. Bu, teknolojik sürecin maliyetini basitleştirir ve azaltır.

1 ton çöpün yakılması, 270 m3'e kadar doğalgaz veya 240 kg'a kadar sıvı yakıttan (fuel oil, kalorifer yakıtı) tasarruf etmenizi sağlar. Bu durumda 2 Gcal'e kadar ısı alabilirsiniz. sıcak su veya teknolojik ihtiyaçlar için 3 tona kadar buhar veya 50 ila 500-600 kW elektrik üretin (buharın başlangıç ​​ve son parametrelerine bağlı olarak).

Yakıt olarak altlık gübresi aşağıdaki termal özelliklere sahiptir (çalışma ağırlığı başına):

Çöp gübresinin yakılmasıyla üretilen kül, yüksek miktarda mikro element içeren kompleks bir fosfor-potasyum-kireç gübresidir ve toprağın türüne, mahsullere ve yetiştirme yöntemine bağlı olarak 2 ila 10 c/ha dozlarında çeşitli mahsuller için kullanılabilir. başvuru. Ek bir işleme gerek kalmadan kuru halde toprağa uygulanır. Deneysel verilere göre, geleneksel mineral gübreler yerine bu külün kullanılması mahsul verimini %10-15 artırdı. Kül verimi orijinal altlık miktarının %10-15'idir.

Çöp gübresinin güvenilir yanması, yakıtın katmanlı yanmasını girdaplı yanmayla birleştiren özel yanma cihazlarının oluşturulmasıyla mümkün oldu. Çok bölgeli hava üfleme sistemine sahip yanma odasının tasarımı, gerekli koşullar Bu yüksek nemli, düşük kalorili, yüksek küllü yakıtın minimum kül taşınmasıyla yakılması. 1,5 MW termal güce sahip endüstriyel bir tesiste 56 ton çöp gübresinin yakılmasına ilişkin test testlerinin sonuçları, atmosfere minimum zararlı madde emisyonu ile verimli bir şekilde yandığını gösterdi. Test süresi boyunca ısıtma yüzeylerinin cüruflanmasını önlemek için fırın çıkışındaki gazların sıcaklığı 950 ± 50 °C arasında tutuldu.

Yakıt deposu, "canlı" tabanlı bir sarf malzemesi kabı ile donatılmıştır. Kazandan çıkan buhar (1,4 MPa'ya kadar basınç, 190 °C'ye kadar sıcaklık) teknolojik ihtiyaçlar, sıcak su sisteminin kazanına ve kazan dairesinin kendi ihtiyaçları için gönderilir. Fırında toplanan kül, kazanın konvektif bacası ve kül toplayıcı bunkerlerinden sürekli olarak kül deposuna çıkarılır. Tüketicinin ihtiyacına göre kül torbalara paketlenebileceği gibi toplu olarak da kapalı taşımayla kullanım yerine taşınabilir. Günde 75-80 ton PP yakacak şekilde tasarlanmış ve ısıl gücü ~7–8 Gcal/saat (1,4 MPa basınçta 8–10 t/saat doymuş buhar) olan bir kazan dairesi için, ~18×15 m boyutlarında ve 13 m yüksekliğe kadar kazan dairesi, yangına dayanıklılık sınırı 0,75–100-150 mm kalınlığında mineral bazalt izolasyon esaslı sandviç panelli prefabrik metal yapılardan yapılabilir. 1,5 saat.

Akaryakıt deposu, alanı en az 300 m2 (18x18 m), yüksekliği 6 m'ye kadar olan kapalı, ısıtılmayan bir odada bulunmalı ve ayrıca sandviç panelli prefabrik metal yapılardan da yapılabilir. Çöp gübresinin yakılmasının ekonomik verimliliği ve sermaye maliyetlerinin geri ödeme süresi miktarına bağlıdır. Buhar ve ısı üretmek için çöplerin yakılması, uygun maliyetli ve hızlı geri ödeme önlemidir. Tahmini geri ödeme süresi 18 ayı geçmez. Buhar ve ısı üretiminin elektrik üretimiyle desteklenmesi, bu PP geri dönüşüm yönteminin ekonomik verimliliğini önemli ölçüde artıracaktır. Böylece, şebeke suyunun 80 °C'ye (DHW modu) ısıtılmasıyla bölgesel ısıtma modunda 1,4 MPa ve 250 °C parametrelerle 10 t/saat buhar üretilirken, yaklaşık 900 kWh elektrik üretilebilir; 200 kWh - kazan dairesi için, geri kalanı ise kümes hayvanı çiftliğinin kendi ihtiyaçları için.

Bu PP geri dönüşüm yöntemi, 1,5-2,0 yıldan fazla olmayan sermaye maliyetleri için geri ödeme süresiyle en hızlı yöntemdir. Sermaye maliyetlerinin ve ekonomik verimliliğin bileşenleri fiili koşullara bağlıdır ve her özel durum için hesaplanır. Altlık gübresi kullanılarak kazan dairelerinde sıcak su temini ve ısıtma için entegre ısı, proses buharı ve elektrik üretimi, kümes hayvanı çiftliklerinin enerji tedarikçilerinden ve tarifelerinden bağımsızlığını önemli ölçüde artıracaktır.

Yakıt - ayçiçeği kabuğundan elde edilen yataklarla karıştırılmış, nem içeriği% 23'e kadar kurutulmuş tavuk gübresi.

Deneysel kurulum, harici bir ön fırın şeklinde tasarlanmış bir vorteks fırınıdır.

Tavuk gübresinin yakılması üzerine yapılan deneyin sonuçları

Deneyin yapıldığı yer: Volnyansk

Tarih: 26-27 Ocak 2011

İç hava sıcaklığı - + 13- + 15оС

Dışarıdaki hava sıcaklığı - -15оС

Yakıt - ayçiçeği kabuğundan elde edilen yataklarla karıştırılmış, nem içeriği% 23'e kadar kurutulmuş tavuk gübresi. Kalori içeriği, fraksiyonel bileşim, uçucu verim ve ayrıca mineral kısmın bileşimi hakkında başka veri yoktur.

Kısa Açıklama kurulumlar: Deneysel kurulum, harici bir ön fırın şeklinde yapılmış bir girdap fırınıdır. Ön yanma kutusu, E10-14 buhar kazanının hemen yakınına monte edilir ve ona ısı yalıtımlı bir gaz kanalı ile bağlanır ve TDM ve mevcut kazan otomasyon sistemi ile birlikte kullanılır, yapısal olarak aşağıdaki şemaya göre tasarlanmıştır. Nutria ve refrakter malzemeyle kaplı silindirik gövde, girdap hareketini organize etmek için iki adet girdap (üst ve alt) ve yükseklikte konumlandırılmış 4 patlama bölgesi ile donatılmıştır. Üst bölgede, yakıtla ortak giriş amacıyla birincil patlama beslemeli teğetsel bir yakıt giriş ünitesi bulunmaktadır. Girdaplı ön fırından baca gazlarının düzenli bir şekilde salınmasını oluşturmak için içine ikincil patlama havasının sağlandığı üst patlama bölgesinin üzerine bir girdap yerleştirilir. Alt patlama bölgesi, külün boşaltılması için merkezi bir deliğe sahip bir alt girdaptan ve ana püskürtme ağızlarından oluşur. Yükseklikteki girdap akışının stabilitesini korumak için orta patlama bölgelerine ikincil hava verilir.

Deneyin açıklaması:

Reaktöre pnömatik taşıma sistemi test edildi ve fırında girdap hareketi düzenlendi. Hava aşağıdaki alanlara sağlanır:

İtici;

Alt girdap:

Ana püskürtme memelerini indirin.

Gaz yolunun yüksek direnci nedeniyle geri kalan patlama bölgeleri pratik olarak kapatılır.

Çıra malzemesinin ateşlenmesiyle soğuk halde kurulum başlatıldı. Yakıt besleme sistemi güvenilir bir şekilde çalıştı. Girdap kararlı bir durumdaydı. Reaktörün duvarlarında veya fırın tabanında herhangi bir tortu gözlenmedi. Reaktördeki sıcaklık, yakıt tüketimine bağlı olarak besleyicinin devir sayısı değiştirilerek belirlenen 800-1100 ° C'dir.

Kazanda su bulunmaması ve buna bağlı olarak tesisattan çıkan ısının kullanılması nedeniyle sürekli sürekli çalışmanın imkansız olduğu ortaya çıktı.

Genel olarak, gün içinde girdaplı ön fırının üç kez çalıştırılması gerekiyordu, çalıştırma modlarına hızlı bir dönüşle çalıştırmalar sorunsuz bir şekilde gerçekleştirildi.

27.01.2011 (15 saat sonra).

Ahşap üzerinde 2-3 deneme çalışması yapıldı, sıcak ocakta ateşleme modu denendi. Bunkerde yakıt birikmesi ve kazan emniyet sisteminin devreye girmesi nedeniyle geçici duraklamalar yaşandı. Nakliye için gerekli yakıtın bulunmamasından dolayı ana püskürtme memelerinin alt sırası hariç tüm püskürtme bölgeleri tamamen kapalıdır.

Ukrayna'da piliç eti üretimine yönelik en yaygın teknoloji, tavukların derin, kalıcı altlık üzerinde yerde yetiştirilmesini içerir. Bu teknolojinin temel avantajı nispeten basit ve ucuz ekipmanların kullanılmasıdır. yüksek seviye makineleşme teknolojik süreçler Kümes hayvanlarının bakımı ve kümeslerin sanitasyonu ile ilgili çalışmaların basitliği ve düşük emek yoğunluğu, daha az karkas kusuru, kafes yetiştiriciliğine kıyasla artan sınıflandırma. Ana dezavantaj, önemli miktarda kıt yatak malzemesine duyulan ihtiyaçtır. Yetiştirilen 1 piliç başına mevsime ve yetiştirme dönemine bağlı olarak 1-1,5 kg altlık harcamak gerekir. Tavuklar 5-7 hafta büyüdükten sonra altlığa altlık eklenir. Sonuç olarak, yetiştirilen her piliç için nem içeriği %15 ila 50 olan yaklaşık 3-5 kg ​​altlık (LM) elde ederiz. Ukrayna'da yılda yaklaşık 500 milyon piliç yetiştirildiğini varsayarsak, yalnızca piliç altlığı verimi en az 2 milyon ton olacaktır. Buraya diğer tür ve kümes hayvanı üretim grupları tutularak elde edilen PP'yi de eklersek, toplam veriminin 3 milyon tondan az olmadığı tahmin edilebilir.

PP'nin bertaraf edilmesi kümes hayvanı çiftlikleri için birçok soruna neden olur. Depolama ve işleme için geniş arazilere ihtiyaç vardır. PP, çevreye zararlı önemli miktarda madde, yabancı ot tohumları, sıklıkla helmint yumurtaları ve larvaları ve patojen mikroorganizmalar içerir. Aynı zamanda sineklerin, kemirgenlerin, helmintlerin ve mikroorganizmaların gelişimi için de uygun bir ortamdır ve uygun olmayan depolama, işleme ve kullanım koşulları altında, yüzey ve yeraltı sularının, toprağın ve atmosferin zararlı maddelerle kirlenmesine neden olur ve Kanatlı hayvan çiftliklerinin kendilerine, çevredeki alanlara ve genel olarak çevreye yönelik epizootik ve sıhhi-epidemiyolojik tehdit.

Devlet atık sınıflandırıcısına göre çöp, grup III'e atanmıştır. tehlikeli maddeler. Hayvancılık ve kümes hayvanı ürünlerinin üretimi, işlenmesi ve pazarlanması ile aynı zamanda atıkların (gübre ve kuş pisliği) bertaraf edilmesiyle uğraşan tarımsal işletmeler, köylüler ve diğer çiftlikler çevre vergisinin mükellefleridir. Bunların açık depolama alanlarına yerleştirilmesinin maliyeti ortalama 100 UAH/t'dir. Çöp imhasıyla ilgili sorunlar nedeniyle kümes hayvanı çiftlikleri yerel çevre ve sıhhi hizmetlerle sürekli çatışmalar yaşıyor. Bu nedenle, yukarıdakiler dikkate alındığında, her kümes hayvanı çiftliği bir sorunla karşı karşıyadır: Kuş pisliğiyle ne yapmalı?

PP'yi kullanmanın geleneksel yolu, önemli miktarda bitki besin maddesi (azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, mikro elementler) içerdiğinden organik gübrelere dönüştürülmesidir (Tablo 1). ABD'de ve bazı Avrupa ülkeleri işlenmiş gübre aynı zamanda geviş getiren hayvanlar için yem maddesi olarak da kullanılır çünkü aynı zamanda önemli miktarda lif, protein, bireysel amino asitler, lipitler ve nitrojen içermeyen ekstraktifler de içerir. Tablo 1. Etlik piliç yetiştirdikten sonra altlık gübresinin kimyasal bileşimi,% (“SV Technologies” şirketine göre)

Göstergelerin adı Göstergelerin anlamı
Nem içeriği, %
Kuru madde içeriği, %
Azot, %
Kalsiyum,%
Fosfor, %
Ham lipitler, %
Ham lif, %
Azot içermeyen ekstraktif maddeler, %
Lizin, %
Histidin, %
Arginin, %
Aspartik asit,%
Treonin, %
Glutamik asit,%
Prolin, %
Glisin, %
Alanin, %
Valin, %
İzolösin ve lösin, %
Tirozin, %
Fenilalanin, %
Bakır, mg/kg
Çinko, mg/kg
Demir, mg/kg
Manganez, mg/kg
Kobalt, mg/kg
Magnezyum, mg/kg

PP'yi organik gübrelere veya yem katkı maddelerine dönüştürme yöntemleri, patojenik mikrofloranın, yabani ot tohumlarının, helmint yumurtalarının ve larvalarının nötralizasyonunu, besin maddelerinin stabilizasyonunu ve son ürünün koku gidermesini sağlamalıdır ve bu, önemli maliyetler gerektirir. Bu arada, yüksek gübre imha maliyetleri ve çevre kirliliği için yapılan ödemeler, bir dizi piliç kümes hayvanı çiftliğinin faaliyetinin durdurulmasının nedenlerinden biri haline geldi. Batı Avrupa. Ayrıca Ukrayna'da önemli sayıda kümes hayvanı işletmesi, ürettiği gübre miktarının tamamını kendi tarlalarında organik gübre olarak kullanmaya yetecek kadar tarım arazisine sahip değil. Çöpün herhangi bir biçimde başka işletmelere satılması önemli zorluklar ve maliyetlerle ilişkilidir. Bu bağlamda, Son zamanlarda Gübrenin organik gübre olarak işlenmesine alternatif olarak giderek artan bir şekilde, termal ve elektrik enerjisi üretmek amacıyla çöp ve çöp olmayan gübrenin şu veya bu şekilde yakılmasını sağlıyorlar. Her iki seçeneğin de destekçileri ve rakipleri var. Her ikisinin de argümanlarını ele alalım.

Çöp gübresine dayalı organik veya organo-mineral gübrelerin üretimi.

Için argümanlar:

a) doğru kullanımı toprağın yapısını ve mikroflorasını iyileştirmeye, humusla zenginleştirmeye ve artırmaya yardımcı olan, yüksek miktarda nitrojen, fosfor ve potasyum içeren organik veya organomineral gübreler şeklinde bitkisel üretim için değerli bir ürün elde etmek, mahsul verimi %10−30 arttı;

b) patojenik mikrofloranın, yabani ot tohumlarının, yumurtaların ve yabani ot larvalarının nötralizasyonu, hoş olmayan kokulu maddelerin kokularının giderilmesi sonucunda çevrenin iyileştirilmesi;

c) dikey olarak entegre tarımsal-endüstriyel birliklerde kapalı bir gübre imha döngüsü düzenleme olasılığı.

Karşı argümanlar:

a) depolama, işleme ve gübre olarak kullanma sırasında önemli miktarda nitrojen (%50'ye kadar) ve diğer besin maddeleri kaybolur;

a) yukarıda belirtilen olumsuz faktörlerin önemli bir süre boyunca etkili olması nedeniyle işleme döngüsünün uzun süresi;

b) bir mekanize araç kompleksi gereklidir, hammaddelerin depolanması ve işlenmesi, elde edilen gübrelerin depolanması, taşınması ve kullanılması için önemli işgücü ve enerji maliyetleri gereklidir;

c) elde edilen gübrelerin depolanması, işlenmesi ve kullanılması için önemli arazi alanlarına duyulan ihtiyaç. Kuş pisliğine dayalı maksimum organik gübre dozu: kompost - 60 t/ha, kuru kuş pisliği - 8 t/ha;

d) Yanlış işleme, aşırı dozda gübre verilmesi durumunda arazi bozulması meydana gelir, tarım ürünlerinde nitrat ve nitrit birikimi, arazinin yabancı ot tohumlarıyla kirlenmesi, çevrenin zararlı maddeler ve hoş olmayan kokularla kirlenmesi.

Çöp dışkılarını enerji için kullanmak.

Için argümanlar:

a) çöp imhası sorununa en basit ve en az emek yoğun ve enerji tüketen çözüm;

b) tüm zararlı faktörlerin hızlı ve güvenilir bir şekilde etkisiz hale getirilmesi ve çevrenin iyileştirilmesi; c) Fiyatı her yıl artan ısı veya elektrik elde etmek;

d) gübre yakarak kişinin kendi termal ve elektrik enerjisi ihtiyacını karşılama olasılığı;

e) yanan gübreden elde edilen kül, besin kaybı olmadan yıllarca saklanabilir; optimum tarımsal teknik dönemlerde potasyum, fosfor, kalsiyum ve bir dizi başka element (Tablo 2) içeren mineral gübre olarak kullanılabilir;

f) üretim döngüsünün kısa olması, dolayısıyla yukarıda bahsedilen olumsuz faktörlerin kısa süreliğine etkili olması;

e) nakliye maliyetlerinin 5−6 kat azaltılması;

g) Çöp depolamak ve işlemek için büyük arazilere ihtiyaç yoktur.

Karşı argümanlar:

a) teknolojik döngüde hammaddelerden nitrojen kaybı;

b) gübre yakma ekipmanının oldukça yüksek maliyeti (aynı zamanda, örneğin biyogaz tesislerinde gübrenin işlenmesinden daha fazla değildir);

G) olası sorunlar ortaya çıkan ısı, elektrik ve külün satışı ile.

Tablo 2. Broyler altlığının yakılmasından sonra oluşan külün kimyasal bileşimi (SV Technologies şirketine göre)

Maddenin adı İçerik,%

dinlenmek

Her seçeneğin artılarını ve eksilerini analiz ederek, PP'nin enerji işlemesinin, en azından kendilerine yeterli miktarda sahip olmayan kümes hayvanı işletmelerinde, onu organik gübrelere dönüştürme seçeneğiyle oldukça rekabetçi olabileceği sonucuna varabiliriz. Tarım arazisi.

Şu anda birkaç tane sunuluyor olası seçenekler PP'nin yanma yoluyla enerji kullanımı:

1) sıcak su, buhar veya elektrik üretmek için kazan sistemlerinde doğrudan yanma;

2) aynı amaç için gübrenin gazlaştırılması (piroliz);

3) PP'den yakıt granülleri (peletler) veya briketler üretildiğinde, granüller veya briketler sıcak su, buhar veya elektrik üretmek için sahada yakılabilir veya gübre veya yakıt olarak kullanılmak üzere satılabilir.

PP'nin doğrudan yanmayla işlenmesi

PP'nin doğrudan yanması, granülasyonunu veya kurutulmasını gerektirmez. PP'nin yanma ısısı 2600-3400 kcal/kg (10300-14250 MJ/kg) aralığındadır. Modern yanma cihazları kullanıldığında atmosfere yayılan yanma ürünlerindeki zararlı maddelerin içeriği izin verilen maksimum konsantrasyonları (MPC) aşmaz. 1 ton PP'nin yakılması, teknolojik ihtiyaçlar için sıcak su veya 3 ton buhar şeklinde 2 Gcal'e kadar ısı elde etmenizi sağlar. Bu, 270 m3'e kadar doğal gaz veya 240 kg'a kadar sıvı yakıt tasarrufu sağlar. Gübrenin doğrudan yakılması için kazan ünitelerinin verimliliği% 60−85'tir. Kül verimi, başlangıçtaki PP miktarının %10−18'idir. Kül, çeşitli tarımsal ürünlere ek işlem yapılmadan 2−10 c/ha miktarında uygulanabilir. Bu külün gübre olarak kullanılması mahsul veriminin %10−15 oranında artmasına yardımcı olur.

Bir yakıt olarak PP'nin özellikleri, yüksek nem, kül içeriği ve külde yüksek cüruf oluşturma kabiliyetine neden olan önemli miktarda alkali ve alkalin toprak metallerinin bulunmasıdır. Bu bağlamda, yakın zamana kadar bir kazan ünitesinde PP'nin istikrarlı ve güvenilir bir şekilde yanmasını sağlamak her zaman mümkün değildi. Bu sorun artık %60'a kadar nem içeriğine sahip malzemenin güvenilir bir şekilde yanmasını sağlayan yüksek sıcaklıkta sirkülasyonlu akışkan yataklı yanma teknolojisi kullanılarak çözülmüştür.

Bir PP yakma atölyesi genellikle şunları içerir: bir kazan dairesi, bir hammadde deposu ve PP'nin yakılmasından kaynaklanan kül için bir depolama tesisi. Kül depolama tesisi kurmanıza gerek yok, külü hemen torbalara (big bag) paketleyin veya kapalı taşımayla kullanım yerine taşıyın.

PP için standart doğrudan yanma atölyeleri yelpazesi, Agro-3 Ekoloji şirketler grubu (Moskova) tarafından tasarlanmıştır. Bu şirketler grubuna göre, örneğin günde 75 ton PP yakan bir kazan dairesi için 5 Gcal/saat ısıl güç kullanılıyor. (Saatte 7 tona kadar buhar), 18x15 m boyutlarında ve 13 m yüksekliğinde prefabrik betonarme veya metal yapılardan ve sandviç panellerden yapılmış bir oda gereklidir.

Belirtilen kapasitede bir kazan dairesinin kesintisiz temini için bir hammadde deposu, yaklaşık 300 m2 (18x18 m) alana ve 6 m yüksekliğe sahip ısıtılmamış bir odaya yerleştirilebilir.

Ayrıca metal yapılardan ve sandviç panellerden de yapılabilir. Kül deposu yaklaşık 140 m2 (12x12) alana sahip, 6 m yüksekliğinde ısıtılmayan bir odaya yerleştirilebilir.

Yakıt tüketimini veya kül seviyesini izlemek için tahıl seviye sensörü kullanılabilir. Atölye bakım personeli vardiya başına 3-4 işçiden oluşmaktadır ve elektrik tüketimi yaklaşık 100 kW'tır.

Sıcak su ve buhar üretmek amacıyla PP'yi yakacak bir atölye oluşturmanın sermaye maliyeti, termal güce ve yakılan PP miktarına bağlıdır (Tablo 3).

Tablo 3. Sıcak su ve buhar üretmek amacıyla PP'nin doğrudan yakılmasına yönelik bir atölye oluşturmak için gerekli sermaye maliyeti miktarı

Göstergelerin adı

Yakılan PP miktarı
1 Isı üretimi, Gcal/yıl.
2 Buhar üretimi, t/yıl.
3
içermek:
3.1 Tasarım çalışması
3.2 Teçhizat
3.3 Kurulum
3.4 Devreye alma işleri
3.5 İnşaat ve montaj işleri (kazan dairesi, PP ve kül depolama vb.) *

* - Kazı, beton, etüt ve onay masrafları olmadan.

PP'yi yalnızca termal enerji üretmek için yakan bir atölyenin ekonomik verimliliği, benzer miktarda ısı ve fosfor üretmek üzere tasarlanmış bir kazan dairesinde doğal gazın çöp gübresi (4,7 UAH/m3) ile değiştirilmesine dayanarak yaklaşık olarak hesaplanabilir. potasyumlu gübreler (2,0 UAH ./kg) PP'nin yanmasından kaynaklanan kül (Tablo 4).

Tablo 4. Gübre yakma atölyesine yapılan sermaye yatırımlarının ekonomik etkisi ve geri ödeme süresi.

Göstergelerin adı

Günlük yakılan PP miktarı, ton
Sermaye maliyetleri, milyon UAH.
Yıllık yakılan çöp miktarı bin ton
Kazan dairesinin net ısıtma kapasitesi (ısı çıkışına göre) Gcal/saat.
Yılda değiştirilen gaz miktarı, m3
Nehrin yerini aldığı gazın kalorifik değeri bin. m3
Değiştirilen gazın maliyeti, milyon UAH.
Yılda alınan kül miktarı, t
İkame edilmiş mineral gübrelerin maliyeti, milyon UAH.
Alınan ürünlerin toplam maliyeti (ısı + kül), milyon... UAH.
Yıllık işletme maliyetleri *, milyon UAH.
Toplam yıllık ekonomik etki, milyon UAH.
Yatırımların geri ödeme süresi, ay

* - İşletme maliyetlerine elektrik maliyeti, kimyasal su arıtma reaktifleri, personel maliyetleri ve nakliye maliyetleri dahildir.

Ortaya çıkan termal enerji, öncelikle kümes hayvanı çiftliğinin ve yakındaki yerleşim yerlerinin ihtiyaçları için ısı sağlamak için kullanılabilir. Ancak pratikte bu her zaman mümkün olmuyor. Bu durumda ortaya çıkan termal enerjinin elektrik üretmek için kullanılması tavsiye edilir. Yani 7 ton/saat üretimle. 1,4 MPa ve 250 ºС parametreli buhar, şebeke suyunu 80 ºС'ye ısıtmak, ayrıca saatte yaklaşık 630 kW saat üretebilirsiniz. elektrik, bunun 100 kW saati. - kazan dairesinin kendi ihtiyaçlarına, geri kalanı - kümes hayvanı çiftliğinin ihtiyaçlarına veya satışa harcanacaktır. Bir buhar türbini ünitesinin birim maliyeti 8200 UAH'tır. / KW, toplam sermaye maliyetleri 5,2 milyon UAH daha artacak. Yalnızca kül ve elektriğin satışının yıllık ekonomik etkisi 9,4 milyon UAH tutarında olacak, sermaye maliyetlerinin geri ödeme süresi ise 2,5 yıl olacak.

Şu anda, gübre depolarının doğrudan yakılmasının tasarımı, bunlara ekipman temini ve bir dizi başka çalışma bir dizi kurum tarafından yürütülmektedir: ATT şirketler grubu (Kharkov'da Alternatif Isı ve Teknolojiler), Kovrov Fırın ve Kazan Ekipmanları Fabrikası (Kovrov, Rusya), daha önce bahsedilen şirketler grubu AGRO-3 "Ekoloji" (Moskova), SPC "ERKO" (Moskova), LLC "Abono Group" ve diğerleri.

Çöp gübresinin gazlaştırılması (piroliz).

Gazlaştırma (piroliz), organik maddelerin oksijen yokluğunda termal olarak ayrışmasıdır. Hem çöp hem de çöp olmayan gübrenin gazlaştırılması veya pirolizi, enerji kullanımı için ümit verici bir yön olarak kabul edilir ve bazı uzmanlara göre, gübrenin biyogaz tesislerinde işlenmesine kıyasla bir takım avantajlara sahiptir, özellikle:

Biyokütleyi faydalı enerjiye dönüştürmede daha yüksek verimlilik (biyogaz tesislerinde %50'den fazla değil, piroliz tesislerinde %85'e kadar);

Jeneratör gazı üretiminin verimliliği neredeyse dış koşullardan bağımsız olduğundan dört mevsim;

Kompaktlık, kullanılan ekipmanın daha az metal tüketimi;

Atık bertaraf sürecinin tüm aşamalarında daha düşük nakliye maliyetleri;

Lignin içeren katkı maddeleri (talaş, saman vb.) içeren gübreyi gaza ve elektriğe dönüştürme imkanı;

Atıksız geri dönüşüm süreci;

İşleme sürecinin neredeyse tamamen otomasyonu imkanı, düşük işletme maliyetleri;

Kullanılan ekipmanın çok yönlülüğü, her türlü biyokütleyi yakmak için kullanılma olasılığı;

Kullanılan teknolojinin yüksek çevre dostu olması.

Gübrenin 300−800 ºС sıcaklıkta pirolizi sonucunda, yanıcı gazların (jeneratör veya piroliz gazı olarak adlandırılan) bir karışımından, kömür benzeri bir katı kalıntıdan () oluşan bir buhar-gaz karışımı elde edilir ( kömür) ve kül. Üretici gaz, piroliz tesisinin çalışmasını sürdürmek, ev ihtiyaçları için termal enerji elde etmek, çeşitli cihazlarda doğal veya sıvılaştırılmış gazın yerini almak, elektrik üretmek ve uygun hazırlıktan sonra içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılır. Kömür benzeri kalıntı aynı zamanda piroliz tesisinde yakıt olarak veya yakıt briketlerinin üretiminde de kullanılır. Kül, metalurji ve inşaat endüstrilerinde gübre olarak kullanılır.

Jeneratör gazının ortalama kalorifik değeri 1200 kcal/m3 (5030 kJ/m3)'tür. Ortalama bileşen bileşimi Tablo 5'te verilmiştir. Uygun işlemden sonra, yüksek miktarda yanıcı gaz içeren jeneratör gazı elde etmek mümkündür.

Tablo 5. Bileşen bileşimi PP'nin gazlaştırılmasından elde edilen jeneratör gazı

Bileşen Adı
Karbon monoksit (CO)
Hidrojen (H2)
Metan (CH 4)
Azot (N 2)
Diğer gazlar

Gazlaştırma prosesinin toplam verimi %80'e kadar çıkmaktadır. Kuru madde cinsinden 1 kg PP'den toplam kalorifik değeri 2400 kcal olan ortalama 2 m3 jeneratör gazı elde edilir.

PP'nin de yakılabileceği ev tipi olanlar da dahil olmak üzere piroliz kazanları artık Ukrayna (Motor Sich, vb.) dahil olmak üzere birçok üretici tarafından üretilmektedir. Lider üreticilere endüstriyel ekipmanÇeşitli organik atıkların, özellikle gübrenin gazlaştırılmasına yönelik ürünler, daha önce adı geçen LLC Abono Group, LLC TsentrInvestProekt (Moskova), Flex Technogies (İngiltere) ve Planitec srl (İtalya) şirketine aittir. İkincisi, 60 kW'tan 1 MW'a kadar güç aralığında mini CHP sağlar.

Bu şirketin tesislerinde daha sonraki gazlaştırma için gübrenin hazırlanması şunları içerir:

Hammaddelerin %12−15 bağıl neme kadar kurutulması;

Yabancı metal safsızlıklarının giderilmesi;

Gübrenin 3 cm'den büyük olmayan parçacıklara öğütülmesi;

Gazlaştırma sırasında oluşan asitleri nötralize etmek için kireçtaşının dozda eklenmesi.

Altlığı kurutmak için, jeneratör gazı çıkarıldığında ve ısı gaz türbini motorunun soğutma sisteminden uzaklaştırıldığında üretilen tersinir ısı kullanılır.

Bir kümesten 50 bin yumurta tavuğu veya piliç için PP'yi işlemek üzere tasarlanmış bir mini CHP'nin performans göstergeleri Tablo 6'da gösterilmektedir. Mini CHP ekipmanının maliyeti yaklaşık 200 bin avrodur.

Tablo 6. Yıllık 900 ton PP kapasiteli mini CHP'nin performans göstergeleri

Göstergelerin adı

Göstergelerin anlamı
CHP'nin günlük çalışma saati, saat. 2
CHP'nin yıllık çalışma saatleri, saat. 8000
Yıllık işlenen toplam çöp miktarı, ton
Günlük işlenen çöp miktarı, ton
Altlığın ortalama nem içeriği, %
Saatte üretilen elektrik enerjisi, kW - h.
Harici tüketiciler için termal güç, kW (Gcal x saat)
Kendi ihtiyaçları için tüketilen termal güç, kW (gübrenin kurutulması, gaz jeneratörünün çalışmasının sürdürülmesi), kW (Gcal x saat).
Yıllık kül üretimi, ton

Mini CHP'nin ekipmanı, 1 kg PP'den% 27 verimle 0,8 kW elektrik enerjisi üretimine,% 45 verimle sıcak su şeklinde bir ısıtma sistemi için termal enerji üretimine olanak tanır. ve atmosfere gaz emisyonlarının mevcut çevre mevzuatı gerekliliklerine uygunluğu.

Piroliz kazan ünitelerinin doğrudan yanmalı ünitelere kıyasla ana dezavantajları, ekipmanın fiyatının 1,5−2 kat daha yüksek olması ve operasyonun biraz daha karmaşık olmasıdır.

Yakıt peletleri veya briketleri üretmek için PP kullanılması.

Daha önce de belirtildiği gibi, gübrenin sahada yakılmasıyla ortaya çıkan ısı ve elektriğin kullanılması her zaman mümkün olmamaktadır. Elektriği satmak mümkün ancak kamu elektrik şebekesine bağlanmak zor ve pahalı. Bu durumda gübrenin enerji kullanımı için yakıt peletleri veya briketler yapmak gibi bir seçeneğin kullanılması tavsiye edilir. Bu amaçlar için en uygun olanı, nem içeriği% 30'dan fazla olmayan PP'dir. Yukarıda bahsedilen "Planitec srl" şirketinin granül üretimine yönelik teknolojik hattı, PP'nin öğütülmesini, % 15-18 nem içeriğine kadar kurutulmasını, granülasyon veya briketlemeyi, soğutma ve paketlemeyi, buhar ve gaz emisyonlarının saflaştırılmasını sağlar. Saatte 2 ton granül için kurutma ve granülasyon tesisinin maliyeti yaklaşık 3,7 milyon UAH'tır. Ortaya çıkan granüller, evsel olanlar da dahil olmak üzere her türlü katı yakıtlı kazanlarda ve ayrıca gübre olarak kullanılabilir. Uzun süre özelliklerini kaybetmeden saklanabilirler. kullanışlı özellikler. Gübre peletlerinin diğer yakıt türleri ile karşılaştırıldığında özellikleri Tablo 7'de verilmektedir.

Tablo 7. Yakıt türlerinin karşılaştırmalı özellikleri

Yakıt türü Yanma ısısı, MJ\kg Sülfürlü içerik,% Kül içeriği,% 1 kg fiyatı Alınan ısı maliyeti, UAH/GJ
Kömür
PP granülleri
Doğal gaz *
Ahşap peletler
Saman peletleri

* - 1 m3 başına.

Rus üreticilere göre pelet üretimi için ekipmanın geri ödeme süresi yaklaşık 4 yıl, ancak Ukrayna'da yüksek fiyatlar nedeniyle doğal gaz ve diğer yakıt türleriyle karşılaştırıldığında, hesaplamalarımıza göre 2-2,5 yılı geçmemelidir.

Hidroponik yetiştirme, minimum maliyet, saflık ve hemen hemen her türlü eksiksiz ve çevre dostu sebzenin bulunabilirliği anlamına gelir bütün sene boyunca. Size enerji ve sağlık veren şeylerin kalitesini kontrol edin.

1. Kendi tarım arazileri yeterli olmayan kümes hayvanı işletmelerinde, altlık gübresinin enerji üretmek amacıyla işlenmesi, gübrenin organik gübreye dönüştürülmesine ekonomik açıdan uygun bir alternatif olarak değerlendirilebilir.

2. Kümes hayvanı çiftliklerinde ısı veya elektrik üretmek için altlık gübresinin doğrudan yakılmasının kullanılması tavsiye edilir, bu da bunların rasyonel kullanımını veya satışını sağlayabilir. 3. Ortaya çıkan tüm ürünlerin karmaşık kullanımı veya satışı mümkünse, çöp gübresinin gazlaştırılmasının (piroliz) kullanılması tavsiye edilir.

4. Çöp gübresinin yakıt peletleri veya briketler halinde işlenmesi, ürünler için pazarları ve bunların kullanım olanaklarını (doğrudan yanma, piroliz, gübre olarak) genişletmenize olanak tanır.

Melnik V.A., Kümes Hayvanları Bilimi Enstitüsü, NAAS



 

Okumak faydalı olabilir: