UA12596U - A method for reprocessing agricultural waste with producing biogas and fertilizer - Google Patents

Abstract

A method for reprocessing agricultural waste with producing biogas and fertilizer involves separation of a part of waste, loading thereof into containers and disposition of the latter in the tank, incorporation of anaerobic microorganisms into containers, fermentation of waste with selection of biogas and unloading the fermented waste.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Спосіб відноситься до сільського господарства, зокрема до переробки органічних відходів фермерських і 2 присадибних господарств у біогаз і добрива.The method relates to agriculture, in particular to the processing of organic waste from farms and 2 homesteads into biogas and fertilizers.

Відомий спосіб біологічного очищення стічних вод в умовах анаеробної обробки |патент Росії Мо2035404, кл.A known method of biological wastewater treatment under anaerobic treatment conditions |patent of Russia Mo2035404, cl.

СО2Е3/06, Бюл. Мо14, 1995), що включає контейнери-сітки, які наповнені сумішшю твердих матеріалів і розміщені в резервуарі.СО2Е3/06, Bul. Mo14, 1995), which includes mesh containers that are filled with a mixture of solid materials and placed in a tank.

Недоліки даного способу: у контейнери-сітки завантажуються суміші різних твердих кускових матеріалів, у тм. інертних і хімічно-активних речовин без їхнього відокремлення. При цьому не забезпечуються умови ефективного зброджування з урахуванням фізико-хімічних властивостей компонентів і різноманітності органічних відходів сільськогосподарського виробництва.Disadvantages of this method: mixtures of various solid lumpy materials are loaded into mesh containers, including inert and chemically active substances without their separation. At the same time, the conditions for effective fermentation are not provided, taking into account the physical and chemical properties of the components and the variety of organic waste from agricultural production.

Як прототип прийнятий спосіб (патент України Мо21889, кл. СО2Е11/04, Бюл. Мо2, 1998), що включає відокремлення частини відходів, завантаження цієї частини відходів в контейнери і розміщення останніх в 12 резервуарі, внесення в контейнери анаеробних мікроорганізмів, зброджування відходів з відбором біогазу і вивантаження зброджених відходів.As a prototype, a method was adopted (patent of Ukraine Mo21889, class СО2Е11/04, Byul. Mo2, 1998), which includes separating part of the waste, loading this part of the waste into containers and placing the latter in the 12 tank, introducing anaerobic microorganisms into the containers, fermenting the waste with selection of biogas and discharge of fermented waste.

Недоліки прототипу: відомий спосіб не дозволяє досить повно і ефективно анаеробне переробляти різноманітні фермерські органічні відходи (рослинництва, тваринництва, комунальні і т.п.) та їх суміші, в т.ч. одержувати потенційно можливий вихід біогазу та раціонально використовувати об'єм реакторів, тому що бродіння проводиться без урахування таких значущих факторів, як специфічна і різна тривалість циклу бродіння окремих субстратів суміші, залежності швидкості біодеградації й утворення біогазу від виду і стану матеріалів, умов зброджування. Причому відходи завантажуються у волого- і газонепроникні автономні контейнери з внесенням у них анаеробних мікроорганізмів. В утворених у такий спосіб мікрореакторах не забезпечуються сприятливі умови взаємодії та відновлення субстратів з активною біомасою (анаеробними мікроорганізмами), транспортування рідини, необхідної і достатньої для протікання хіміко-мікробіологічних в процесів і реакцій, що значно знижує проведення метаноутворення і вихід біогазу. Такий спосіб потребує значної кількості малих реакторів-балонів і підвищує трудоємність, металоємність.Disadvantages of the prototype: the known method does not allow sufficiently complete and effective anaerobic processing of various farm organic wastes (crops, livestock, municipal, etc.) and their mixtures, including to obtain a potentially possible output of biogas and to rationally use the volume of reactors, because fermentation is carried out without taking into account such significant factors as the specific and different duration of the fermentation cycle of individual substrates of the mixture, the dependence of the rate of biodegradation and biogas formation on the type and state of materials, fermentation conditions. Moreover, the waste is loaded into moisture- and gas-tight autonomous containers with the introduction of anaerobic microorganisms into them. In the microreactors formed in this way, favorable conditions for the interaction and recovery of substrates with active biomass (anaerobic microorganisms), transportation of liquid necessary and sufficient for the flow of chemical and microbiological processes and reactions are not provided, which significantly reduces methane formation and the output of biogas. This method requires a significant number of small balloon reactors and increases labor and metal consumption.

Поставлена задача створення способу переробки сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива, у якому відокремлення проводять шляхом фракціонування відходів за видом і сортування їх за ее, складом з однаковою тривалістю циклу бродіння та подальшим завантаженням порізно в проникні контейнери, Ге») які занурюються в резервуарі з рідкою частиною відходів, причому тривалість перебування контейнерів з фракціонованими і сортованими відходами в резервуарі не перевищує технологічної тривалості циклу бродіння о кожної окремої частини відокремлених відходів; при вивантаженні контейнерів з збродженими відходами Га одночасно проводять відокремлення рідкої фракції та повернення її в резервуар, а вивантаження збродженої 3о рідкої частини відходів з резервуара проводять з частковим залишенням у резервуарі рідини з анаеробними -- мікроорганізмами. Цим досягається покращення умов зброджування та більш висока ефективність біогазферментації, підвищення продуктивності з переробки органічних відходів і загального виходу біогазу та біодобрив, поліпшення використання робочого об'єму реактора, зниження трудомісткості переробки та « підвищення загальних питомих показників технології й обладнання. З 70 Поставлена задача вирішується тим, що в способі переробки сільськогосподарських відходів з одержанням с біогазу і добрива, що містить відокремлення частини відходів, завантаження її в контейнери і розміщенняThe task is to create a method of processing agricultural waste with the production of biogas and fertilizer, in which the separation is carried out by fractionating the waste by type and sorting it by ee, composition with the same duration of the fermentation cycle and subsequent loading separately into permeable containers, Ge"), which are immersed in a tank with the liquid part of the waste, and the duration of the containers with fractionated and sorted waste in the tank does not exceed the technological duration of the fermentation cycle of each separate part of the separated waste; when unloading containers with fermented Ha waste, the liquid fraction is simultaneously separated and returned to the tank, and the unloading of the fermented 3o liquid part of the waste from the tank is carried out with partial retention of liquid with anaerobic microorganisms in the tank. This results in improved fermentation conditions and higher efficiency of biogas fermentation, increased productivity from organic waste processing and the total output of biogas and biofertilizers, improved use of the working volume of the reactor, reduced processing time, and "increased overall specific indicators of technology and equipment." With 70 The task is solved by the fact that in the method of processing agricultural waste with the production of biogas and fertilizer, which contains the separation of part of the waste, loading it into containers and placing

Із» останніх в резервуарі, внесення в контейнери анаеробних мікроорганізмів, зброджування відходів з відбором біогазу та вивантаження зброджених відходів, згідно з корисною моделлю відокремлення проводять шляхом фракціонування за видом відходів, на рідку і тверду фракції і сортування за складом з однаковою тривалістю циклу бродіння, з подальшим завантаженням рідкої частини відходів в резервуар, а сортованих відходів порізно - в контейнери, які виконані проникними, занурення проникних контейнерів в резервуар, причому тривалість ка перебування контейнерів в резервуарі не перевищує технологічної тривалості циклу бродіння кожної окремої частини відокремлених відходів, причому вивантаження контейнерів із збродженими відходами проводять і-й одночасно з їх фракціонуванням і поверненням рідкої частини відходів в резервуар, а вивантаження збродженої (Те) 20 рідкої частини відходів з резервуара проводять з частковим залишенням у резервуарі рідини з анаеробними мікроорганізмами. ши Завдяки тому, що проводиться відокремлення відходів за фазовим, фракційним (твердий, рідкий), видовим складами (солома, трава, бадилля, листя, гній, тваринницькі стоки і т.п.) із завантаженням твердих відходів порізно в контейнери, досягається групування вихідних субстратів по хімічній і гомогенній однорідності. Це 25 дає можливість в одному контейнері концентрувати матеріали з відносно однаковою швидкістю зброджування і с відповідно з ідентичною тривалістю циклу бродіння. Наявність автономних контейнерів дозволяє робити їхнє самостійне завантаження-вивантаження, в залежності від ступеня, що задається, і часу зброджування закладених у них органічних речовин. Виконання контейнерів проникними та розміщення проникних контейнерів в резервуарі з рідкою частиною відходів, яка вже має активну біомасу, в зануреному стані забезпечує 60 підвищення ефективності анаеробного бродіння субстратів із загальним збором утворюваного біогазу. При цьому прискорення й інтенсифікація процесів метаболізму і метангенерації відбуваються внаслідок занурення проникного контейнера в рідку активну біомасу, що проникає до твердих компонентів і засіває вихідний субстрат анаеробними мікроорганізмами. Створюються сприятливі рідинно-хімічні, температурні, масообміни! умови для анаеробного бродіння. Крім того, тверда складова субстратів у контейнерах у виді часток, шаруватих структур і бо тлп.,З розвинутою поверхнею служить природним насадковим матеріалом, носієм для іммобілізації й утримання активних мікроорганізмів. Для кожного виду речовини, що розкладається, можлива іммобілізація бактеріальних популяцій, характерних для біодеградаційних процесів, властивих для цього виду органічної речовини. Рідкі відходи, що заповнюють резервуар, зброджуються в безперервному (квазібезперервному) проточному або дискретному режимах. Відходи в контейнерах зброджуються дискретно з одноразовим завантаженням і перебуванням у реакторі протягом специфічної для даного виду субстрату тривалості циклу бродіння і наступним вийманням контейнера і заміною їх на свіжий субстрат. Використання контейнерів з твердими відходами в резервуарі з рідкими відходами знижує утворення кірки в реакційному резервуарі і поліпшує газовідокремлення й експлуатаційні показники технології й устаткування. Проведення одночасного 7/0 фракціонування збродженої маси при вивантаженні її з контейнерів з відділенням рідини в резервуар, а також часткове залишення у резервуарі деякого об'єму збродженої рідкої частини з анаеробними мікроорганізмами при кінцевому вивантажені резервуара, дозволяє повертати активну біомасу і воду в процеси анаеробного ефективного бродіння.Of" the latter in the tank, introduction of anaerobic microorganisms into containers, fermentation of waste with biogas extraction and discharge of fermented waste, according to a useful model, separation is carried out by fractionation by type of waste, into liquid and solid fractions and sorting by composition with the same duration of the fermentation cycle, with further loading of the liquid part of the waste into the tank, and sorted waste separately into containers that are permeable, immersion of the permeable containers into the tank, and the duration of the containers’ stay in the tank does not exceed the technological duration of the fermentation cycle of each separate part of the separated waste, and the unloading of containers with fermented the waste is carried out simultaneously with its fractionation and the return of the liquid part of the waste to the tank, and the discharge of the fermented (Te) 20 liquid part of the waste from the tank is carried out with partial retention of the liquid with anaerobic microorganisms in the tank. Thanks to the fact that waste is separated by phase, fractional (solid, liquid), species composition (straw, grass, tree tops, leaves, manure, livestock effluents, etc.) with the loading of solid waste separately into containers, the grouping of the output is achieved substrates by chemical and homogenous homogeneity. This makes it possible in one container to concentrate materials with relatively the same rate of fermentation and with correspondingly identical duration of the fermentation cycle. The presence of autonomous containers allows for their independent loading and unloading, depending on the degree set and the fermentation time of the organic substances embedded in them. Making the containers permeable and placing the permeable containers in the tank with the liquid part of the waste, which already has active biomass, in a submerged state provides 60% increase in the efficiency of the anaerobic fermentation of the substrates with the total collection of the generated biogas. At the same time, the acceleration and intensification of the processes of metabolism and methane generation occur due to the immersion of the permeable container in the liquid active biomass, which penetrates to the solid components and inoculates the original substrate with anaerobic microorganisms. Favorable fluid-chemical, temperature and mass exchanges are created! conditions for anaerobic fermentation. In addition, the solid component of substrates in containers in the form of particles, layered structures, etc., with a developed surface serves as a natural filling material, a carrier for immobilization and retention of active microorganisms. For each type of decomposing substance, it is possible to immobilize bacterial populations characteristic of biodegradation processes inherent to this type of organic substance. Liquid waste filling the tank is fermented in continuous (quasi-continuous) flow or discrete modes. Waste in containers is fermented discretely with a one-time loading and stay in the reactor for the duration of the fermentation cycle specific to this type of substrate, and then removing the container and replacing it with a fresh substrate. The use of solid waste containers in the liquid waste tank reduces scale formation in the reaction tank and improves gas separation and performance of the technology and equipment. Carrying out simultaneous 7/0 fractionation of the fermented mass when it is unloaded from the containers with liquid separation into the tank, as well as partial leaving in the tank of a certain volume of the fermented liquid part with anaerobic microorganisms during the final unloading of the tank, allows returning active biomass and water to the processes of anaerobic effective fermentation.

Підвищення загального виходу біогазу, сумарного від усіх видів субстратів у контейнерах і резервуарі, /5 досягається за рахунок використання газового потенціалу органічної речовини субстратів і робочого об'єму резервуара шляхом періодичного відновлення контейнерів з переробленими, максимально збродженими субстратами на свіжі. Відомо, що для одержання визначеної кількості біогазу з різних органічних речовин потрібна специфічна для кожного з них тривалість процесу бродіння. При цьому питомий вихід газу в одиницю часу (швидкість біогазгенерації) спочатку різко збільшується, а потім, по досягненні максимуму і нетривалої стабілізації, поступово падає. Однак, абсолютні значення і періоди зміни виходу біогазу залежать від виду і складу органічних субстратів. Так, трава, яка містить багато білкових речовин має високу швидкість біодеградації і дає більший вихід біогазу, а такі відходи, як солома і гній великої рогатої худоби з високим вмістом лігніну, зброджуються набагато повільніше і виділяють менше газу.An increase in the total yield of biogas from all types of substrates in the containers and the tank, /5, is achieved by using the gas potential of the organic matter of the substrates and the working volume of the tank by periodically renewing the containers with processed, maximally fermented substrates for fresh ones. It is known that in order to obtain a certain amount of biogas from various organic substances, a specific duration of the fermentation process is required for each of them. At the same time, the specific output of gas per unit of time (the rate of biogas generation) first increases sharply, and then, after reaching a maximum and short-term stabilization, gradually falls. However, the absolute values and periods of changes in biogas output depend on the type and composition of organic substrates. For example, grass that contains a lot of protein substances has a high rate of biodegradation and gives a higher yield of biogas, and wastes such as straw and cattle manure with a high content of lignin ferment much more slowly and release less gas.

Інтенсифікується біогазферментація за рахунок поліпшення масообміну й умов життєдіяльності ов Мікроорганізмів, шляхом поліпшення умов внесення ("засіву") У вихідний субстрат і утримання там активної специфічної анаеробної бактеріальної маси, а також за рахунок доставки-транспортування води, живильних т компонентів, іммобілізації мікроорганізмів на твердих носіях самого органічного матеріалу, що зброджується.Biogas fermentation intensifies due to the improvement of mass exchange and living conditions of microorganisms, by improving the conditions of introducing ("seeding") into the original substrate and keeping active specific anaerobic bacterial mass there, as well as due to the delivery and transportation of water, nutrients and components, immobilization of microorganisms on solid carriers of the fermenting organic material itself.

Спосіб пояснюється кресленням, де на фіг.1 показана технологічна схема пропонованого способу переробки сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива, а на фіг.2 схематично зображено пристрій Ге зо зброджування відходів.The method is explained by a drawing, where Fig. 1 shows a technological diagram of the proposed method of processing agricultural waste with the production of biogas and fertilizer, and Fig. 2 shows a schematic diagram of the Gezo waste fermentation device.

Пристрій містить герметичний резервуар 1, у якому розміщені проникні контейнери 2. Резервуар має Ме гідрозатворні пристрої для завантаження контейнерів З та пристрої для завантаження 4 і вивантаження 5 рідких ю відходів. Біогаз накопичується в газозбірнику 6 та відбирається через патрубок 7.The device contains a hermetic tank 1, in which permeable containers 2 are placed. The tank has Me hydraulic closing devices for loading containers C and devices for loading 4 and unloading 5 of liquid waste. Biogas accumulates in the gas tank 6 and is withdrawn through the nozzle 7.

Приклади виконання способу. сExamples of the method. with

Приклад 1 «-Example 1 "-

У якості відходів для переробки у біогаз і добрива використані розповсюджені фермерські сільськогосподарські "відходи" (вторинні продукти) тваринницького та рослинницького походження - рідкий гній свиней, солома з довжиною подрібнення ЗОмм і трава. Відходи спочатку розділили на тверду і рідку частини шляхом фракціонування та розсортували їх за складом (солома-трава-гній) обробкою на сепараторі і ситі з « урахуванням однакової тривалості циклу бродіння відокремлених частин. При цьому були відокремлені такі з с відходи з відповідними масою та фізико-хімічними показниками:Widespread farm agricultural "waste" (secondary products) of animal and plant origin - liquid pig manure, straw with a length of 300 mm, and grass - were used as waste for processing into biogas and fertilizers. The waste was first divided into solid and liquid parts by fractionation and sorted by composition (straw-grass-manure) by processing on a separator and a sieve, taking into account the same duration of the fermentation cycle of the separated parts. At the same time, the following wastes with the corresponding mass and physical and chemical parameters were separated:

Й - рідкий гній свиней - 200Окг, вміст сухої органічної речовини (СОР) в вихідній масі - 6,595 (13ЗОКГг), "» визначені тривалість циклу бродіння при температурі «302 - 115 діб і питомий вихід біогазу - 0,415мЗ/кг СОР; - солома з довжиною подрібнення ЗОмм - 25кг, вміст сухої органічної речовини (СОР) в вихідній масі - 80,896 (20,2кг), визначені тривалість циклу бродіння при ї302С - 123 доби та питомий вихід біогазу - 0,383мМЗ/кг -й СОР; т - трава - 125кг, вміст сухої органічної речовини (СОР) в вихідній масі - 29,195 (36,4кг), визначені тривалість циклу бродіння при 4302 - 24 доби та питомий вихід біогазу - 0,557мЗ/кг СОР. 1 Подальше рідку частину відходів - гній свиней, масою 200Окг, яка природно вже має анаеробні о 50 мікроорганізми, завантажили через пристрій 4 в резервуар 1, де додатково знаходилася деяка частина активної біомаси з анаеробними мікроорганізмами, від попередньо зброджених відходів. Відокремлені солому і травуY - liquid pig manure - 200Okg, the content of dry organic matter (DOR) in the initial mass - 6.595 (13ZOKGh), "" the duration of the fermentation cycle at a temperature of "302 - 115 days and the specific yield of biogas - 0.415mZ/kg DOR" - straw with a grinding length of 30 mm - 25 kg, the content of dry organic matter (DOR) in the initial mass - 80.896 (20.2 kg), the determined duration of the fermentation cycle at 302С - 123 days and the specific yield of biogas - 0.383 mMZ/kg - the DOR; t - grass - 125 kg, the content of dry organic matter (DOR) in the initial mass - 29.195 (36.4 kg), the determined duration of the fermentation cycle at 4302 - 24 days and the specific yield of biogas - 0.557 mZ/kg DOR. 1 Further, the liquid part of the waste is pig manure, with a mass of 200Okg, which naturally already has about 50 anaerobic microorganisms, was loaded through device 4 into tank 1, where there was additionally some part of active biomass with anaerobic microorganisms, from pre-fermented waste. Separated straw and grass

І) завантажили по 25кг порізно в два проникні контейнери 2 сітчастого типу. Контейнери розмістили Через гідрозатворні пристрої З в резервуарі 1 і занурили під рівень рідкої частини відходів. Проникні сітчасті контейнери 2 з соломою і травою зволожились і "засіялися" анаеробними мікроорганізмами, причому тверда частина цих матеріалів додатково грала роль носія, що утримувала на своїй розвинутій поверхні активну біомасу с від вимивання та поліпшувала масообмінні процеси мікробіологічної переробки відходів. Анаеробне зброджування проводилось при температурі -309С в дискретному режимі, а технологічна тривалість циклу бродіння ("повне" зброджування) визначена за максимальною тривалістю бродіння для соломи з довжиною подрібнення ЗОмм у 123 доби, яка також близька терміну бродіння гною свиней у 115 діб. Згідно з пропонованим 60 способом зброджування велось з урахуванням індивідуальних властивостей (тривалості циклу), а тому з заміною контейнерів з травою, яка має менший термін циклу бродіння, на контейнери з новою порцією трави З урахуванням циклу збродження трави у 24 доби впродовж визначеного терміну переробки відходів у 123 доби проводилась п'ятикратна заміна контейнера з травою. Таким чином, загальна перероблена маса трави становить 125кг. Вивантаження контейнера із збродженою травою проводили з одночасним відокремленням бо рідкої частини та поверненням її в резервуар за рахунок її гравітаційного стоку при підйомі проникного контейнера над рівнем основної рідини, що забезпечило рециркуляційне повернення активної біомаси і води в процеси метаболізму. Тверда частина може використовуватися як добриво. По завершенні 123 діб проводилось повне вивантаження соломи і трави з контейнерів з одночасним фракціонуванням відділенням рідкої частини, а також і вивантаження з резервуара через пристрій 5 збродженої рідкої частини відходів, які використовуються до Як якісні добрива. Вивантаження рідкої частини проводили залишаючи деяку, малу її частину в резервуарі.I) loaded 25 kg separately into two permeable containers of 2 mesh type. Containers were placed through water-closing devices C in tank 1 and submerged below the level of the liquid part of the waste. Permeable mesh containers 2 with straw and grass were moistened and "seeded" with anaerobic microorganisms, and the solid part of these materials additionally played the role of a carrier that kept active biomass c from being washed away on its developed surface and improved the mass exchange processes of microbiological waste processing. Anaerobic fermentation was carried out at a temperature of -309C in a discrete mode, and the technological duration of the fermentation cycle ("full" fermentation) was determined by the maximum duration of fermentation for straw with a grinding length of ZOmm of 123 days, which is also close to the fermentation period of pig manure at 115 days. According to the proposed 60 method, fermentation was carried out taking into account individual properties (cycle duration), and therefore with the replacement of containers with grass, which has a shorter fermentation cycle time, with containers with a new portion of grass Taking into account the 24-day fermentation cycle of grass during the specified waste processing period at 123 days, the container with grass was replaced five times. Thus, the total weight of processed grass is 125 kg. Unloading of the container with fermented grass was carried out with the simultaneous separation of the liquid part and its return to the tank due to its gravitational flow when the permeable container was raised above the level of the main liquid, which ensured the recirculation of active biomass and water in metabolic processes. The solid part can be used as fertilizer. At the end of 123 days, the straw and grass were completely unloaded from the containers with simultaneous fractionation by separating the liquid part, as well as the discharge from the tank through the device 5 of the fermented liquid part of the waste, which is used as high-quality fertilizers. The discharge of the liquid part was carried out leaving some, small part of it in the tank.

Біогаз накопичувався в газозбірнику 6 і відбирався через патрубок 7.Biogas accumulated in the gas tank 6 and was withdrawn through the nozzle 7.

Потенційний вихід біогазу для кожного субстрату визначався з урахуванням значень і властивостей речовини, що закладалася, за формулоюThe potential output of biogas for each substrate was determined taking into account the values and properties of the substance that was laid, according to the formula

Б-М.СОР.б.К/Л100, 70 де Б - потенційний вихід біогазу, одиниця об'єму;B-M.SOR.b.K/L100, 70 where B is the potential output of biogas, volume unit;

М - маса субстрату, одиниця маси;M - mass of the substrate, mass unit;

СОР - вміст сухої органічної речовини в вологій масі, 905; б - питомий вихід біогазу (вихід біогазу, віднесений до маси сухої органічної речовини), од. об'єму газу/од. маси СОР;SOR - content of dry organic matter in wet mass, 905; b - specific yield of biogas (yield of biogas related to the mass of dry organic matter), units. volume of gas/unit masses of SOR;

К - ступінь виходу біогазу від загальної кількості виходу газу;K - degree of biogas output from the total amount of gas output;

Розрахунок потенційного виходу біогазу становив: - для рідкого гною свинейThe calculation of the potential yield of biogas was: - for liquid pig manure

Бсв -2000.6,5.0,415.1/100-53,9м 3; - для соломи з довжиною подрібнення ЗОМммBsv -2000.6,5.0,415.1/100-53,9m 3; - for straw with a chopping length of ZOMmm

Бсоп--25.80,8.0,383.1/100-7,7м З; - для трави при п'ятикратному завантажені контейнераBsop--25.80,8.0,383.1/100-7.7 m W; - for grass when the container is loaded five times

Бтр-5(25.29,1.0,557.1/100)-20,3м У.Btr-5 (25.29,1.0,557.1/100)-20.3 m U.

Загальний вихід біогазу становив - 81,9м7, а маса перероблених відходів - 2150ОКкг (у т.ч. 125кг трави).The total yield of biogas was 81.9m7, and the mass of processed waste was 2150OKkg (including 125kg of grass).

Приклад 2Example 2

У якості субстратів для переробки були використані розповсюджені фермерські відходи - рідкий гній свиней 2 та солома у двох видах, з довжиною подрібнення ЗОмм і 2мм. Відходи спочатку відокремили на частини шляхом фракціонування на сепараторі на рідкий гній і солому, солому також розділили ситами на дві купи по довжині подрібнення ЗОмм і 2мм. Відокремлені відходи мали такі показники: - рідкий гній свиней - 2000Окг, вміст сухої органічної речовини в вихідній масі - 6,595 (13Окг), визначені ее, тривалість циклу бродіння при 4302 - 115 діб, питомий вихід біогазу - 0,415мЗ/кг СОР. Ге) - солома з довжиною подрібнення ЗОмм - 25кг, вміст сухої органічної речовини в вихідній масі - 80,895 ою (20,2кг), визначені тривалість циклу бродіння при «302С - 123 доби, питомий вихід біогазу - 0,383м/кг СОР. -солома з довжиною подрібнення 2мм - 5Окг вміст сухої органічної речовини в вихідній масі - 80,895 се (40 Акг), визначені тривалість циклу бродіння при 302 - 80 діб, питомий вихід біогазу - 0,42З3мЗ/кг СОР. «-Scattered farm waste - liquid pig manure 2 and straw in two types, with a grinding length of 3 mm and 2 mm - were used as substrates for processing. The waste was first separated into parts by fractionation on a separator into liquid manure and straw, the straw was also divided by sieves into two piles with a grinding length of 3 mm and 2 mm. The separated waste had the following parameters: - liquid pig manure - 2000Okg, the content of dry organic matter in the initial mass - 6.595 (13Okg), determined ee, the duration of the fermentation cycle at 4302 - 115 days, the specific yield of biogas - 0.415mZ/kg of SOB. Ge) - straw with a grinding length of ZOmm - 25 kg, the content of dry organic matter in the initial mass - 80.895 oi (20.2 kg), the determined duration of the fermentation cycle at "302С - 123 days, the specific yield of biogas - 0.383 m/kg SOB. -straw with a grinding length of 2mm - 5Okg, the content of dry organic matter in the initial mass - 80.895 se (40 Akg), the duration of the fermentation cycle at 302 - 80 days, the specific yield of biogas - 0.42Z3mZ/kg SOB. "-

Рідкий гній у масі 2000кг, який природно має анаеробні бактерії, завантажили через пристрій 4 в резервуар 1. Солома кожного виду завантажувалась порізно в свій автономний проникний сітчастий контейнер 2 по 25кг (по одному на кожний вид). Контейнери 2, через гідрозатворні пристрої З розмістили в резервуарі 1, занурили під рівень рідкого гною, де солома зволожилася і "засіялася" активними анаеробними мікроорганізмами. Анаеробне « зброджування проводилося при температурі 430 «С в дискретному режимі. Загальна технологічна тривалість 73 с циклу бродіння визначена за максимальною тривалістю бродіння для соломи з довжиною подрібнення ЗОмм і . становить 123 доби. Але за цей період солома з подрібненням 2мм встигає повністю збродити і стати а непродуктивним, баластним матеріалом, тому цей контейнер після 8Одіб (термін "повного" зброджування) достроково вивантажувався з резервуара з відокремленням рідкої частини у резервуар і перезавантажувався свіжою порцією (25кг) соломи з частками 2мм та повертався в резервуар. При цьому ступінь зброджування (К) - цієї соломи за останні 43 доби приймається близько 0,9 тоді, як відомо, що при тривалості бродіння 20 діб ступінь виходу біогазу становить 0,77. По завершенні 123 діб проводилося вивантаження зброджених о субстратів-відходів з контейнерів і з резервуара та використання їх як добрива. Вивантаження зброджених «сл відходів з контейнерів проводилось одночасно з фракціонуванням їх, поверненням рідини у резервуар, а 5р вивантаження збродженої рідкої частини з резервуара проводилось залишаючи деяку частину в резервуарі. і, Біогаз накопичувався в газозбірнику 6 і відбирався для споживання через патрубок 7.Liquid manure weighing 2000 kg, which naturally has anaerobic bacteria, was loaded through device 4 into tank 1. Straw of each species was loaded separately into its own self-contained permeable mesh container 2 of 25 kg (one for each species). Containers 2 were placed in tank 1 through watertight devices C, submerged below the level of liquid manure, where the straw was moistened and "seeded" with active anaerobic microorganisms. Anaerobic fermentation was carried out at a temperature of 430 °C in discrete mode. The total technological duration of 73 s of the fermentation cycle is determined by the maximum duration of fermentation for straw with a grinding length of ZOmm and . is 123 days. But during this period, straw with 2 mm grinding has time to completely ferment and become an unproductive, ballast material, so this container after 8 days (the term of "full" fermentation) was prematurely unloaded from the tank with the separation of the liquid part into the tank and reloaded with a fresh portion (25 kg) of straw with in 2 mm particles and returned to the tank. At the same time, the degree of fermentation (K) of this straw over the last 43 days is taken to be about 0.9, while it is known that with a duration of fermentation of 20 days, the degree of biogas output is 0.77. At the end of 123 days, the fermented substrate-waste was unloaded from the containers and from the tank and used as fertilizer. Unloading of fermented "sl waste from containers was carried out simultaneously with their fractionation, return of liquid to the tank, and 5r unloading of the fermented liquid part from the tank was carried out leaving some part in the tank. and, Biogas accumulated in the gas tank 6 and was taken for consumption through the nozzle 7.

Ф Розрахунок потенційного виходу біогазу становив: - для рідкого гною свинейФ The calculation of the potential yield of biogas was: - for liquid pig manure

Бсв-2000.6,5.0,415.1/100-53,9м З - для соломи з довжиною подрібнення ЗОМмм с Бсоп--25.80,8.0,383.1/100-7,7м З - для соломи з довжиною подрібнення 2Ммм - - при першому завантаженні контейнераBsv-2000.6,5.0,415.1/100-53,9m Z - for straw with a chopping length of ZOMmm with Bsop--25.80,8.0,383.1/100-7,7m Z - for straw with a chopping length of 2MMmm - - at the first loading of the container

Бсолі-25.80,8.0,423.1/100-8,5м З 60 - - при другому завантаженні контейнераBsoli-25.80,8.0,423.1/100-8.5m With 60 - - at the second loading of the container

Бсоло-25.80,8.0,423.0,9/100-7,7Мм ЗBsolo-25.80,8.0,423.0,9/100-7,7Mm Z

Загальний вихід біогазу становив 77,8м3, а маса перероблених відходів - 2075кг (у т.ч. 5Окг соломи з довжиною подрібнення 2мм). б5The total yield of biogas was 77.8 m3, and the mass of processed waste was 2075 kg (including 5 kg of straw with a grinding length of 2 mm). b5

Claims (3)

Формула винаходуThe formula of the invention 1. Спосіб переробки сільськогосподарських відходів з одержанням біогазу і добрива, що включає відокремлення частини відходів, завантаження її в контейнери і розміщення останніх в резервуарі, внесення в Контейнери анаеробних мікроорганізмів, зброджування відходів з відбором біогазу та вивантаження зброджених відходів, який відрізняється тим, що відокремлення проводять шляхом фракціонування за видом відходів, на рідку і тверду фракції, і сортування за складом з однаковою тривалістю циклу бродіння, з подальшим завантаженням рідкої частини відходів в резервуар, а сортованих відходів - порізно в контейнери, які виконані проникними, занурення проникних контейнерів в резервуар, причому тривалість перебування контейнерів в 70 резервуарі не перевищує технологічної тривалості циклу бродіння кожної окремої частини відокремлених відходів.1. A method of processing agricultural waste with the production of biogas and fertilizer, which includes separating part of the waste, loading it into containers and placing the latter in a tank, introducing anaerobic microorganisms into the containers, fermenting waste with biogas extraction and discharging fermented waste, which is characterized by the fact that the separation carried out by fractionation by type of waste, into liquid and solid fractions, and sorting by composition with the same duration of the fermentation cycle, with subsequent loading of the liquid part of the waste into the tank, and the sorted waste separately into containers that are made of permeable, immersing the permeable containers into the tank, and the duration of the containers in the tank 70 does not exceed the technological duration of the fermentation cycle of each separate part of the separated waste. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вивантаження контейнерів із збродженими відходами проводять одночасно з їх фракціонуванням і поверненням рідкої частини відходів в резервуар.2. The method according to claim 1, which differs in that the unloading of containers with fermented waste is carried out simultaneously with their fractionation and the return of the liquid part of the waste to the tank. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вивантаження збродженої рідкої частини відходів з резервуара 75 проводять з частковим залишенням у резервуарі рідини з анаеробними мікроорганізмами. що 2 (Се) (о) ІФ) с ьо3. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that the discharge of the fermented liquid part of the waste from the tank 75 is carried out with partial retention of the liquid with anaerobic microorganisms in the tank. that 2 (Se) (o) IF) s yo - . и? - іме) 1 се) 4) 60 б5- and? - name) 1 se) 4) 60 b5