Проект фермы крс на 400 голов с разработкой производственной линии уборки и утилизации навоза. Конструкторская часть: энергосберегающаятехнологияпереработкинавоза крс. Анаэробное сбраживание в биогазовых установках (бэу)

Рисунок 35. Принципиальная схема установки по адаптации мезофильных микроорганизмов к психрофильным условиям: 1 – адаптационная емкость объемом 0,2 м³;2- шкаф-термостат; 3 – шланг для загрузки свежего субстрата; 4 – шланг для выгрузки отработанного субстрата (эффлюента); 5 – газоотводный патрубок; 6 – ленточный электронагреватель ЭНГЛ – 1; 7 – терморегулятор АРТ – 18 – 5Н0 – 60; 8 – водяной затвор; 9 – газовый счетчик ГСБ-400; 10 – сухой газгольдер; 11 – газовая горелка; 12 – загрузочный патрубок
В качестве адаптационной емкости использовали ведро доильной установки – он изготовлен из нержавеющей стали, имеет крышку с резиновой прокладкой (1). Объем адаптационной емкости 20 л. Рабочий объем равен 2/3 от общего объема, поэтому загружаем 13,5 л свежего навоза с влажностью 92%.
Предусмотрены следующие конструктивные изменения: герметичность соединения ведра и крышки обеспечивается за счет трех зажимов, скрепляемых меж собой болтовыми соединениями и расположенных равномерно по периметру горловины ведра.
Процесс загрузки свежего субстрата проводится через загрузочный шланг. Для этого в днище ведра просверлили отверстие Ø 15 мм, куда вмонтировали патрубок (3). Патрубок соединили с загрузочным шлангом с зажимом.
Для отвода образующегося в процессе анаэробного сбраживания биогаза в днище ведра просверлили отверстие Ø 10 мм и пропустили резиновый шланг (5). Выходной конец газоотводного шланга опустили в водяной затвор (8).
По водяному затвору прослеживался процесс образования биогаза (по выходу газовых пузырьков). Места соединений газоотводного шланга обработали герметиком.
В крышке ведра имеются два отверстия: отверстие Ø 10 мм для обратного клапана и отверстие Ø 15 мм для подсоединения трубки постоянного вакуума. Отверстие Ø 10 мм загерметизировали. Патрубок под молочный шланг использовали для подсоединения выгрузного шланга с зажимом(4).
В адаптационную емкость (1) загружается сбраживаемый навоз, затем емкость устанавливается в шкаф-термостат (2) в перевернутом виде, тем самым дно получается конусным..
В свою очередь, конусное днище установки способствует созданию благоприятных гидравлических условий для развития метаногенных микроорганизмов, обеспечивает эффективное перемещение газовых пузырьков, облегчает стекание сброженного субстрата к выгрузному отверстию.
Для подогрева субстрата адаптационная емкость обернута ленточным электронагревателем ЭНГЛ – 1 на 0,46 кВт (6). Задаваемая температура сбраживания автоматически регулируется терморегулятором АРТ – 18 – 5Н0 – 60 (7). Шкаф герметичный (2), имеет: дверцу; два отверстия по Ø 15 мм - в днище и верхней стенке (через эти отверстия выпускаются наружу загрузочный (3) и выгрузной (4) шланги с зажимами); одно отверстие Ø 10 мм в верхней стенке для вывода газоотводного шланга (5).
Вначале в адаптационную емкость загружаем свежий навоз с влажностью 92…93 % на 2/3 часть от общего объема. Субстрат – смесь свежего бесподстилочного навоза с водой температурой 80⁰С.
Создаем мезофильный режим в 36⁰С путем включения в сеть в 220В ленточный электронагреватель (6). При достижении 36⁰С терморегулятор (7) выключает нагреватель от сети, а при уменьшении температуры ниже 36⁰С – включает.
Контроль за объёмом выделившегося биогаза осуществляется газовым счетчиком марки ГСБ-400 (9), подключенным к водяному затвору (8). Получаемый биогаз накапливается в газгольдере сухого типа (10). Качество биогаза фиксировалось ежедневно с помощью переносного газоанализатора метана АМТ – 03 (см.табл.3.2).
Об интенсификации процесса анаэробного процесса свидетельствует биогаз, поддерживающий горение – проверяем сжиганием биогаза в горелке (11).
При достижении хорошего качества биогаза, начинаем опускать температуру сбраживания. Чем прозрачнее горит биогаз, тем его качество выше.
Как отмечалось ранее, допустимые колебания температур сбраживания вмезофильном режиме можно проводить в интервале ±1⁰С. В связи с этим снижать температуру необходимо щадящим способом, т.е. на 0,5⁰С. Температуруопускаем на 0,5⁰С и следим за процессом по качеству пламени горения биогаза. Добиваясь устойчивого горения биогаза, с каждым разом снижаем температуру на 0,5⁰С до достижения температуры сбраживания 10⁰С.