Биогаз и компостирование в цифрах

Таблица 1

Производительности метана из отходов,  Каракежи, Тасмания. 1997г

 

 

Вид отходов

Отношение C:N углерода к азоту

Выход газа, л/кг сырья

Человеческие экскременты

6 — 10

Коровий навоз

(до 12 кг на корову в день)

18

90- 300

Навоз свиней (до 2,5 кг на свинью в день)

370 — 500

Куриный помет

7

300

Трава (сено)

12

Только в смеси с чем-нибудь

Трава с куриным навозом

350

Бумага

Только в смеси с чем-нибудь

Бумага с куриным навозом

400 — 500

Осадки сточных вод

 

600

Пшеничная солома

150

Только в смеси с чем-нибудь

Багассы (отходы сахарного тростника)

150

Только в смеси с чем-нибудь

Опилки

200 — 500

Только в смеси с чем-нибудь

Газовые горелки приготовления потребности 300 – 600 литров бензина в час.

Крестьянская семья использует 4000 – 5000 литров в месяц на человека.
Идеальное C: N соотношение между 25:1 и 30:1.

*Източник: Фоглер, Толк из отходов.

 

Таблица 2

Количество добычи биогаза  в разных  отходах сельского хозяйства*

Название отходов

Возможное   количество  добычи  биогаза,   м3/кг органического сухого вещества

Свиной навоз

0,34 -0,68,  в среднем 0,5

Навоз крупного рогатого скота

0,2 -0,4, в среднем 0,3

Птичий помет

0,37 -0,64, в среднем 0,55

Отходы молочного производства

0,62

Солома

0,3 -0,34, в среднем 0,32

Ботва картофеля

0,42 -0,46, в среднем 0,44

Ботва сахарной свеклы

0,43

Трава

0,43 -0,47, в среднем 0,45

Листья деревьев

0,21 – 0,29, в среднем 0,25

Ил сточных канализационных вод

0,6

* Управление ТБО, раздельный сбор и сортировка отходов /«Кооперация в совместном создании системы управления отходами  в  Псковской  области»   с финансовой помощью   ЕС, 2008г.

 

Данные таблиц 3–4: Монография-исследование для дальнейшего развития энергетического использования биомассы в Заарланде, отчёт за январь 2002, Заарбрюкен, Германия

Таблица 3

Расчётные данные органических отходов частных домов

Субстрат

Объёмы поступлений

Содержание сухого субстрата, %

Содержание сухого органического субстрата, % сс

Специфический выход Газа

Биоотходы

50-150 кг/ж*г

30-50

50-90

80-120м3/мг тс

Отходы Кухни

30-80 кг/ж*г

10-40

60-95

660-1000м3/мг осс

Отходы сада

20 — > 250 кг/ж*г

15-90(40)

25-90

 

Старый кулинарный жир

0,5-2,8 кг/ж*г

5-20

83-100

175м3/мг тс до 1300м3/мг осс

ж — житель

сс – сухого субстрата

осс – органический сухой субстрат

тс — твёрдый субстрат

 

Таблица 4

Расчётные данные

Субстрат

Объёмы поступлений

Содержание сс, %

Содержание сухого ос, % сс

Специфический выход Газа

Коровий навоз ((полу) жидкий)

41-68 л/пс*д

6-17

44-90

154-350 м3/тонн осс

0,56-1,65 м3/пс*д

15-25 м3/тсс.

Коровий навоз

25-55 кг/пс*д

12-40

65-85

308-462 м3/тонн осс

1,5-2,9 м3/пс*д

55-85 м3/тсс.

Свиной навоз ((полу-) жидкий)

35-38 л/пс*д

2,5-13

52-85

220-637 м3/тонн осс

0,6-1,3м3/пс*д

30-36 м3/тсс.

Куриный ((полу-) жидкий)

45-50 л/пс*д

10-34

70-80

308-722м3/тонн осс

3,5-6,6м3/пс*д

Свекольный лист

3,9 тонн/га*год

16

79

660-830 м3/тонн осс

Овощные отходы

 

5-25

76-90

660 м3/тонн осс

Пищевые отходы

 

9-40

55-95

830-1000м3/тонн осс

Жиры

 

5-20

83-100

175 м3/Мг тс

Собранные травы (сено, солома, скошенная трава садов, парков, заповедников, газонов, клумб, спорт-объектов, ботва и т.д.)

3-6 Мг сс/га*год

30-40

80-90

0,45-0,6 м3/кг сс

д – количество дней

ос — органический субстрат

осс –органический сухой субстрат

пс – поголовье скота

сс – сухого субстрата

тс — твёрдый субстрат

тсс –тонна сухого остатка


Таблица 5

Количество добычи биогаза  в разных  отходах сельского хозяйства***

Биогазовая установка

Год запуска в эксплуатацию

Величина Ферментатора, м3

Технология

Субстрат, Весовой процент >2%

Выход по биогазу,

Nm3 БГ*/tсос-1**

 

Выход по CH4,

Nm3 БГ/tсос-1

 

CH4, объём, %

Бранденбург

12.2004

1000

Влажная обработка

Свиной навоз(74%), Силос ухо кукурузы (11%), Кукурузный силос(9%), Семена ржи (6%)

655(572)1*

351(299) 1*

54(52) 1*

Бранденбург

12.2005

3600

Влажная обработка

Коровий навоз(40%), Кукурузный силос(39%), Навозная жижа КРС(18%), Вода(18%)

756

389

53,0

Мекленбург Ворпоммерн

10.2004

1000

Влажная обработка

Свиной навоз(54%), Кукурузный силос(46%),

634

335

53

Мекленбург Ворпоммерн

12.2004

2326

Влажная обработка

Коровий навоз(72%), Кукурузный силос(28%),

284

145

51

Мекленбург Ворпоммерн

10.2005

1300

Влажная обработка

Свиной навоз(50%), Кукурузный силос(38%),

Путендунг(10%)

511

267

52

Саксония-Анхальт

12.2002

2700

Влажная обработка

Свиной навоз(56%), Кукурузный силос(40%),

683

363

53

Бранденбург

05.2003

1000

Влажная обработка

Кукурузный силос(39%), Семена ячменя(12%), Вода(6%)

772

402

52

Саксония

10.2004

150(Анаэробный фильтр)/ 4*120 Реакторов тверд. Материала

Сухая обработка

Тритикале9 (100%)

3432*

213

62

Мекленбург Ворпоммерн

12.2005

2640

Влажная обработка

Коровий навоз(54%), Кукурузный силос(37%),

Свиной навоз(6%), Куриный помёт(2%)

Саксония-Анхальт

12.2005

1950

Влажная обработка

Коровий навоз(76%), Кукурузный силос(14%),

Свиной навоз(6%), Куриный помёт(2%)

635

334

53

* БГ – биогаза; ** сос – Сухого органического субстрата; *** Данные международной научной теории: Учение о Биогаза 2009г. / Бавария, Германия, 2009г.

1* Значение апробируются; 2* Сумма всех ферментаторов.

Таблица 6

Рецепты компостирования.

По имеющимся материалам было выявлено, какое сочетание будет наилучшим, т.е составлен рецепт, как материалы будут объединены для достижения оптимального соотношения углерода и азота. Есть два подхода к отбору лучших смеси. Научный подход, на основе расчетов (в таблице 7 и таблице 8, 9) и следующие соображения:

  • Количество азота должно быть достаточно
  • C / N в смеси должно быть в диапазоне от 25:1 — 30:1
  • Начальная влажность должна быть между 40% и 60%.

Ряд 1

Ряд 2

Влажныё органические, богатые азотом материалы, C / N,% влаги (M) и N% (азот)

Сухие органические материалы с высоким содержанием углерода, C / N, % Влаги (M) и N% (азот)

 

 

 

Смешанные навозы

Скошенные травы

Листва

Остатки бойни

Отходов от переработки рыбы

Морские водоросли и растения

Водяной гиацинт

Осадки сточных вод

Человеческие экскременты

Выгребные ямы

Растительные остатки

Смешанные бытовые отходы

 

C/N

 

16-25

17

50

3

3-5

5-27

20-30

5-16

6-20

20

14-16

34-80

 

 

%M

 

60

80

40

40

76

70

70

70

70

60

70

30-80

 

 

%N

 

2.15

2-6

.5- 1.5

2

7-10

1-2

2

2-7

5-6

6

2-3

0.6-1.5

 

 

 

 

Зерновые и остатки культур

Солома

Опилки

Древесная щепа

Картон

Газетная бумага

 

 

C/N

 

50-120

40-150

400

400

560

400-850

 

 

%M

 

20

15

40

30

8

20

 

 

%N

 

1

.5-1

0.2

0.1

0.2

0.1

 

 

Полевой подход основан на принципе смешивания быстро разлагающихся материалов с медленно разлагающихся материалов
Отношение 12:58 по объему. Таблица 8 классификация материалов, и в таблице 9 приведены типичные и часто успешные рецепты.

Таблица 7

Расчётная таблица

Материал

XX

YY

ZZ

Смесь XX + YY+ ZZ

 

Заполните, B, C и вычислить Q

 

Масса, кг

A

B

C

Q = A + B + C

 

Посмотрите на соответствующих% Влажность (табл. 6) и заполнить D, E, F

 

Влажность%, влаги содержание

D

E

F

 

 

Вычислить X, Y, Z и M

 

Вес воды (кг)

= A * D = X

= B * E = Y

= C * F = Z

M = X + Y + Z

 

Вычислить U, V, W и А. А.

 

Вес сухого вещества кг

U = A * (1-D)

V = B * (1-Е)

W = C * (1-F)

AA = U + V + W

 

Выберите G, H, I из таблицы 6

 

% Азота

G

H

I

HH = BB / Q

 

Выберите J, K, L (между 30 и 50) из таблицы 6

 

C / N

J

K

L

GG = FF / BB

 

Рассчитать R, S, T, HH

 

% Углерода

R = G * J

S = K * H

T = I * L

 

 

Вычислить N, O, P, BB, CC, DD, EE, Г. Г.

 

 

Вес кг азота

N = U * G

O = V * H

P = W * I

BB = N + O + P

 

Вес кг углерода

CC = J * N

DD = K * O

EE = P * L

FF = CC + DD + EE

% Конечной влажности

Выберите II от 40 до 60%

II

Вода для добавления (л)

Рассчитать JJ: количество воды (JJ), чтобы добавить к смеси зависит от желаемого содержания влаги (II), общая масса (Q) и вес воды из каждого материала

JJ = II / (1-II) * (Q-M)-M

 

Таблица 8

Классификация материалов по скорости разложения

Быстро разлагающихся материалов (азот)

Медленно разлагающихся материалов (высоким содержанием углерода)

Овощи производства

Пшеничная солома

Отходы с кухни

Листья с деревьев бананы, манго, деревья, пальмы, арахис

Навоз

Бумага, картон

Рыба остатков

Рисовые оболочки (шелуха), кукурузные початки

Трава вырезки

Древесные стружки и опилки

 

Таблица 9

Типичные целевые смеси

Органические материалы

Пропорции по объему

Органические материалы с рынков + навоза + корпусов рис / опилок

1/1/1

Смешанные бытовые отходы (60% органики и 40% пластик, стекло, бумага, железо) + Навоз навозной жижи

От 1 / 1

до 4 / 1

Овощи рынка отходов + грязь прессы от сахарных заводов + раствор отходов + водяной гиацинт

5/1/1/1

Твердые бытовые отходы

1

Смешанные отходы от рынков (фрукты, овощи, упаковочных материалов, без органических отходов)

1

Институциональные органических отходов (в составе растительных остаток, прах и пепел, бумага, упаковка травы)

1

Зеленый отходов + навоза

1/1

Бытовая органических отходов + навоз навозной жижи

От 10 / 1

до 6 / 1

 

 

Add a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *