|
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. |
||
*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 |
