Kanadyjska technologia recyklingu odchodów kurzych. Zintegrowana metoda utylizacji odchodów kurzych z produkcją nawozów i energii

doktorat Garzanov A.L., Smirnov V.M. (AGRO-3),
Awakow AA (IC „Avelit”)
Jakowlew Ju.W. (roślina „Sojuz”),
Malyk I.S. (Grupa Czerkizowa)

Obornik ściółkowy (PP) jest odpadem z ferm drobiu i posiada III klasę zagrożenia. Umieszczony na otwartych składowiskach rozkłada się, uwalniając toksyczne i cieplarniane gazy, zanieczyszczając środowisko. Jednocześnie PP jest alternatywnym biopaliwem odnawialnym o Q p n = 2500±500 kcal/kg. Spalanie 1 t PP pozwala uzyskać do 2 Gcal ciepła w postaci gorąca woda lub do 3 ton pary na potrzeby technologiczne, przy wymianie do 270 m 3 gazu ziemnego lub do 240 kg płynne paliwo(olej opałowy, olej opałowy).

Spalanie PP nie wymaga granulacji i suszenia, co upraszcza i obniża koszty jego wykorzystania jako paliwa. Cechy PP to wysoka wilgotność, zawartość popiołu oraz obecność w popiele ziem alkalicznych i metali alkalicznych, które zwiększają jego zdolność do żużlowania. Zgodnie z wynikami analiz różnych próbek obornika ściółkowego ma on następujące właściwości cieplne (w przeliczeniu na ciężar roboczy):

· dolna wartość opałowa, kcal/kg 2 500±500;

wilgotność, % 35±5;

Zawartość popiołu, % 10-15;

gęstość nasypowa, kg / m3 380-400;

· wydajność substancji lotnych (na masę palną), % 70-75;

Teoretyczne ilości powietrza i produktów spalania wynoszą odpowiednio 3,1 i 3,9 nm3/kg, ciśnienie cząstkowe pary wodnej wynosi 0,23.

Spalanie partii (56t) PP z fermy drobiu Petelinsky przeprowadzono w zakład przemysłowy o mocy cieplnej 1,5 MW zakładu Kovrov urządzenia kotłowo-piecowego i suszącego „Sojuz”. Instalacja składa się (rys. 1) z zamkniętego magazynu paliwa 1 z „żywym” dnem, zgarniakowego przenośnika podającego paliwo 2, specjalnego pieca warstwowego 3, wodnego wymiennika ciepła 4, rekuperacyjnego nagrzewnicy powietrza 5, cyklonowego kolektora popiołu 6, wyciąg dymu 7, komin 8, wentylator 9 i oddzielne systemy usuwanie popiołu z pieca 10 i popielnika 11. Forma ogólna instalację pokazano na rysunku 2.

Obrazek 1 - Schemat obwodu zakład przemysłowy

W okresie badań termicznych temperaturę gazów na wylocie pieca utrzymywano w granicach 950 ± 50°C, aby zapobiec żużlowaniu powierzchni grzewczych. Przy średnim godzinowym zużyciu paliwa Вк ~ 430 kg/h (Q н р =2 660 kcal/kg, W p =34%, А р =14,5%), użyteczna absorpcja ciepła instalacji (dla wody sieciowej) wyniosła 1 Gcal/h (1,2 MW) i sprawność brutto - 83% (przy temperaturze spalin 180ºС i współczynniku nadmiaru powietrza w nich 1,5).

Rysunek 2. Widok ogólny pilotażowej instalacji z magazynem paliwa

Zawartość szkodliwych zanieczyszczeń w produktach spalania, z zastrzeżeniem wymaganych warunków spalania, jest minimalna i nie przekracza MPE. Wyniki badań spalania obornika ściółkowego podano w tabeli. 1. Obliczanie strat ciepła i sprawności. instalacja została przeprowadzona metodą odwróconego bilansu metodą obliczeniową M.B. Ravich /1/. Wyniki te potwierdziły, że PP jest wystarczający skuteczny widok biopaliwa, które można spalać przy minimalnych emisjach szkodliwe substancje w atmosferze.

Efektywna konstrukcja pieca warstwowego (rys. 3) z wielostrefowym systemem nadmuchu powietrza zapewniała minimalne wynoszenie popiołu (współczynnik przenoszenia popiołu aun ≤ 0,2-0,3). Objętości popiołu wyładowywane z paleniska iz popielnika były w stosunku ~5:1. Ponad 93% cząstek popiołu wychwyconych w popielniku miało wielkość nie większą niż 100 mikronów, m.in. 33% - do 50 mikronów. Gdy gęstość tego popiołu nie przekracza 400 kg/m3, prędkość szybowania jego cząstek nie przekracza 3-5 cm/s. W tabeli. 1 pokazano skład ułamkowy popiół z PP i porównanie go z popiołem ze spalania łusek słonecznika w kotle E-12-14 (Kropotkin, wyciąg oleje roślinne, popielnik typu MPU-26).

Rysunek 3. Urządzenie pieca

Wyniki badań spalania PP w zakładzie przemysłowym

Tabela 1

Uwagi: * - pomiary z Testo-350

** - pomiary TsLATI (protokół nr 26-P/4 z dnia 29.03.2010).

Skład frakcyjny i gęstość popiołu PP i łuski słonecznika

Tabela 2

Po zakończeniu procesu spalania wsadu PP instalacja została zatrzymana w celu rewizji stanu powierzchni grzewczych. Powierzchnia wodnego wymiennika ciepła była w dużej mierze pokryta popiołem lotnym (rys. 4), który można łatwo usunąć przedmuchem powietrza (rys. 5). Wskazuje to na konieczność wyposażenia kotłowni spalających takie paliwo w urządzenia do pulsacyjnego czyszczenia pneumatycznego powierzchni grzewczych.

Rysunek 4. Powierzchnia wodnego wymiennika ciepła po tygodniu pracy na BCP

Rysunek 5. Powierzchnia wodnego wymiennika ciepła po nadmuchu powietrza

W połączeniu z ograniczeniem temperatury gazu na wylocie pieca do nie więcej niż 1000ºС zapewni to długotrwałe utrzymanie stabilnej wydajności. kotły.

Wyniki badań testowych spalania 56 ton fermy PP Petelinsky wykazały, że jest to wydajny rodzaj paliwa, który można spalać przy minimalnej emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Możliwe jest również spalanie ściółki komórkowej, gdy końcowa zawartość wilgoci nie przekracza 50%, albo poprzez wstępne mieszanie z suchym drewnem lub odpadami roślinnymi, albo wstępne suszenie ściółki wraz z produktami spalania.

Efektywność ekonomiczną zastąpienia paliw naturalnych PP na przykładzie gazu ziemnego przedstawia tabela 3.

Tabela 3

* - w obliczeniach uwzględnia się koszt gazu ziemnego z kosztami transportu - 3,9 rubla / tys. nm 3

** - koszty operacyjne obejmują koszty energii elektrycznej, chemikaliów do obróbki chemicznej oraz personelu.

Popiół powstający podczas spalania obornika ściółkowego jest złożonym nawozem fosforowo-potasowo-wapniowym o wysokiej zawartości pierwiastków śladowych i może być stosowany pod różne uprawy w dawkach od 2 do 10 c/ha, w zależności od rodzaju gleby, upraw i sposób aplikacji. Popiół nakłada się na glebę w postaci suchej bez dodatkowej obróbki. Według danych eksperymentalnych jednego z gospodarstw pod Moskwą zastosowanie tego popiołu zamiast konwencjonalnych nawozów mineralnych zwiększyło plony upraw rolnych o 10-15%. Wydajność popiołu wynosi 10-15% ilości oryginalnej ściółki. Cena hurtowa 1 tony popiołu wynosi 5500 rubli/tonę. W zależności od wymagań konsumenta popiół może być pakowany w worki (big-bagi) lub transportowany do miejsca zastosowania luzem w transporcie zamkniętym. Jego zastosowanie jako nawozu mineralnego znacznie podniesie efektywność ekonomiczną stosowania PP jako alternatywnego biopaliwa w kotłowniach.

Bibliografia

Ravich M.B. Uproszczona metoda obliczeń ciepłowniczych. – M.: Nauka, 1966 – 416 s.

Zharkov G. V. *, dr hab. Pijany K.E.**, Pupin V.B.**.
* LLC „Adaptika” ( miasto Białe Wybrzeże, Briańsk, Rosja),
** Instytut Gazowy NASU (Kijów, Ukraina)

adnotacja. Wraz z rozwojem hodowli drobiu, problem recyklingu kurzego obornika staje się coraz ważniejszy. Ściółka jest silnym zanieczyszczeniem zbiorników glebowych, wodnych i powietrznych. Jednocześnie obornik jest cennym surowcem do produkcji nawozów, dodatków paszowych i zasobem energetycznym. Przedstawiono analizę porównawczą różnych kierunków użytkowania ściółki. Najskuteczniejsze jest zintegrowane podejście do recyklingu, które polega na produkcji i zgazowaniu peletów z obornika ściółkowego z wykorzystaniem pozostałości popiół koksowniczych jako wysokiej jakości nawozu oraz wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej na potrzeby własne oraz odbiorców zewnętrznych. Podano składy gazu generatorowego uzyskanego podczas zgazowania peletów ze ściółki i obornika rodzimego. Zaproponowano schemat przedsiębiorstwa do kompleksowej obróbki ściółki.

Obecnie najdynamiczniej rozwijającą się gałęzią rolnictwa w regionie jest hodowla drobiu. Osiąga najwyższy zwrot produkcji na jednostkę zużytej paszy. W rezultacie w latach 2008-2012 Federacja Rosyjska odnotowywała stały wzrost pogłowia drobiu. W tym okresie wzrosła o 123,4 mln sztuk. Tylko w 2012 r. wzrost wyniósł ponad 24 mln sztuk, osiągając 394,2 mln sztuk na początku 2013 r. Oczywiście, jak każda dynamicznie rozwijająca się branża, branża drobiowa ma coraz większe problemy. Jednym z najbardziej bolesnych problemów jest problem utylizacji odchodów kurzych.

2 grudnia 2002 r. Ministerstwo Zasobów Naturalnych Federacji Rosyjskiej zatwierdziło „Federalny Katalog Klasyfikacji Odpadów”, w którym ptasie odchody są zaliczane do substancji III klasy zagrożenia. Fermy drobiu zaczęły nakładać surowe kary za unieszkodliwianie tzw. „odpadów niebezpiecznych”.

Biorąc pod uwagę Dekret Rządu Rosji z dnia 12.07.2003 nr 344 „W sprawie standardów płatności za emisje zanieczyszczeń do powietrza atmosferycznego ze źródeł stacjonarnych i ruchomych, zrzuty zanieczyszczeń do wód powierzchniowych i podziemnych, usuwanie produkcji i konsumpcyjne” za unieszkodliwianie odpadów III klasy zagrożenia ( ptasie odchody) fermy drobiu są karane grzywną w wysokości 497 rubli. na tonę, jeśli ptasie odchody nie są usuwane na fermach drobiu, ale są gromadzone w magazynach. Obecnie, według Ministerstwa Rolnictwa, płatności firm rolnych za umieszczanie na ich gruntach obornika i innych odpadów sięgają 35 miliardów rubli. rocznie, z wyłączeniem kar za zanieczyszczenie środowiska.

Obornik bezściółkowy jest 10 razy bardziej niebezpieczny niż odpady komunalne pod względem chemicznego zanieczyszczenia środowiska. Będąc sprzyjającym środowiskiem dla zachowania i rozwoju różnych drobnoustrojów i pasożytów, ściółka stwarza zagrożenie skażenia zbiorników wodnych, gleby, wód gruntowych, pasz i pastwisk patogenami niebezpiecznymi dla ludzi i zwierząt. Według Światowej Organizacji Zdrowia w tym środowisku może z powodzeniem rozwijać się ponad 100 gatunków różnych patogenów zwierzęcych i ludzkich.

Najwyższy poziom stresu środowiskowego odczuwają pola utylizacji obornika bezściółkowego. Powierzchnia pól skażonych odpadami organicznymi, w tym hodowlanymi, w Federacji Rosyjskiej przekracza 2,4 mln ha, z czego 20% jest zanieczyszczone silnie, 54% jest zanieczyszczone, a 26% lekko zanieczyszczone. Tereny te są stałym źródłem zanieczyszczenia biosfery. Przy długotrwałym przechowywaniu obornika na obszarach gleby narażonych na opady atmosferyczne problemy środowiskowe są nieuniknione. W powierzchniowej warstwie gleby (0,4 m) poziom azotu mineralnego sięga 4950 kg/ha, w tym azotu azotanowego przekracza 2500 kg/ha, czyli 17 razy więcej niż w glebie niezanieczyszczonej. W wodach gruntowych zawartość azotu azotanowego dwukrotnie przewyższa jego zawartość w ściekach z pola, azotu amonowego - 8-krotnie, fosforu - 11-krotnie, potasu - 10-krotnie. Tylko szkody środowiskowe spowodowane naruszeniem przepisów dotyczących stosowania bezściółkowego obornika szacuje się obecnie na 150 miliardów rubli. Szkody spowodowane wyrządzaniem szkody zdrowiu ludzi i zwierząt nie mogą być oszacowane nawet w przybliżeniu. Częstość występowania populacji na obszarach działania dużych przedsiębiorstw hodowlanych i ferm drobiu jest 1,6 razy wyższa niż średnia w Federacji Rosyjskiej.

Przedstawione dane potwierdzają, że dobrze zorganizowana utylizacja odpadów jest bardzo ważna zarówno dla pomyślnego prowadzenia konkurencyjnej produkcji, jak i dla zapewnienia koegzystencji ferm drobiu i populacji terenów przyległych.

Obornik kurzy to nie tylko odpad, ale także cenny surowiec, który należy wykorzystać. Wiadomo, że ptasie odchody to:

• nawóz organiczny o wysokiej zawartości składników odżywczych. Obornik jako nawóz przewyższa obornik, zawiera: azot (N) - 1,6%, fosfor (P) - 1,5%, potas (K) - 0,8%, wapń (Ca) - 2,4%, magnez (Mg) - 0,7%, siarka (S) - 0,4%. Zawiera również pierwiastki śladowe: miedź, mangan, kobalt, cynk i aminokwasy;
• cenny dodatek do pasz. Suchy obornik z kurczaka zawiera 26-38% surowego białka, 12-14% włókna, 3-5% tłuszczu, 3-9% wapnia, do 5% fosforu;
• biopaliwo, którego wartość opałowa wynosi 3500...4000 kcal/kg suchej masy, w zależności od obecności i składu ściółki.

Stosowanie ściółki jest nie tylko możliwe technicznie, ale także uzasadnione ekonomicznie. Interesujące jest stworzenie przedsiębiorstwa przeznaczonego do zintegrowanego wykorzystania śmieci we wszystkich powyższych obszarach. Zarysujmy główne postanowienia tego podejścia.

Ściółka jako surowiec do produkcji nawozów. Istota procesu polega na wytwarzaniu nawozów granulowanych metodą przyspieszonego kompostowania. Takie podejście w pełni spełnia wymagania dokumentu „Przepisy weterynaryjne i sanitarne dotyczące przygotowania do stosowania jako nawozy organiczne obornika, obornika i odpływu w przypadku chorób zakaźnych i pasożytniczych zwierząt i ptaków” (zatwierdzony przez Ministerstwo Rolnictwa i Żywności Rosji Federacja z dnia 04.08.1997 nr 13-7-2 / 1027) i pozwala uzyskać wysokiej jakości produkt przyjazny dla środowiska, na który istnieje stałe zapotrzebowanie ze strony producentów rolnych. Wymagania dotyczące jakości, metod kontroli, warunków przechowywania, transportu, a nawet norm dotyczących stosowania takiego produktu zostały już opracowane i określone w GOST R 53117-2008 „Nawozy organiczne na bazie odpadów zwierzęcych. Specyfikacje". Istnieją gotowe rozwiązania do przyspieszonego kompostowania, prowadzono badania nad wpływem nawozów opartych na kompostowanym oborniku na plony. Pozostaje wybrać zestaw sprzętu do produkcji sprzętu, zapewnić mu nośniki energii i przystąpić do tworzenia sieci konsumentów, produkcji i sprzedaży. Oczywiście, jeśli koszt produkowanych nawozów nie jest wysoki, a forma wygodna w użyciu, produkt ten będzie znaczącą konkurencją dla tradycyjnych nawozów mineralnych.

Ściółka jako składnik pasz dla bydła . Cechą trawienną u ptaków jest szybki przepływ pokarmu przez przewód pokarmowy. W rezultacie nie wszystkie składniki i składniki odżywcze są wchłaniane. Dzięki temu zawartość tak cennego produktu jak białka w oborniku kurzym przekracza 30%. Układ pokarmowy przeżuwaczy pozwala na efektywne pozyskiwanie składników pokarmowych z paszy. Umożliwia to wykorzystanie ptasich odchodów jako dodatku do naturalnej diety bydła. Wykorzystanie nieprzetworzonego obornika do tych celów jest niemożliwe: charakterystyczny zapach, smak, patogenna i warunkowo patogenna mikroflora nie pozwalają na stosowanie obornika jako dodatku do pasz. Jednak suszenie i obróbka cieplna mogą wyeliminować nieprzyjemne zapachy i zniszczyć mikroflorę. Otwiera to szerokie możliwości wykorzystania odchodów kurzych. Badania nad wpływem obornika jako opatrunku pogłównego prowadzono w wielu krajach, w tym w ZSRR, niezmiennie przynosząc dobre wyniki.Na tej podstawie jeszcze w 1976 roku Ministerstwo Rolnictwa zatwierdziło „Tymczasowe wymagania weterynaryjno-sanitarne dla drobiu suszonego obornik używany do karmienia zwierząt gospodarskich."

Karmienie w postaci gotowego obornika kurzego może znacznie zwiększyć przyrost masy zwierząt podczas tuczu, jednocześnie zmniejszając koszt zapewnienia tego przyrostu masy. Podobnie jak w przypadku stosowania obornika jako nawozu, wymagania dotyczące powszechnego stosowania są takie same: niska cena i łatwość użytkowania.

Ściółka jako źródło energii. Natychmiast zrób rezerwację, że korzystanie z rodzimych (bez śmieci) ściółki w celu zaspokojenia potrzeb energetycznych, uważamy za nieuzasadnione. Wyrażenie Mendelejewa o oleju można w pełni zastosować do obornika kurzego. Ściółki rodzime należy stosować zgodnie z powyższymi wskazówkami. W odniesieniu do obornika ściółkowego, którego zagospodarowanie stanowi realny problem, a wyniki przetwarzania nie są tak jednoznaczne, jego racjonalne wykorzystanie jako surowca energetycznego jest jak najbardziej uzasadnione. Możliwych jest kilka kierunków takiego wykorzystania: produkcja biogazu i jego dalsze wykorzystanie; spalanie bezpośrednie; zgazowanie i wykorzystanie powstałego paliwa gazowego.

Produkcja biogazu obejmuje beztlenowy rozkład obornika, oczyszczanie biogazu oraz spalanie w tłokowych silnikach gazowych w celu wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej poprzez wykorzystanie ciepła ze spalin silnikowych.

Oszacujmy sprawność kompleksu kogeneracyjnego opartego na biogazowni na podstawie następujących danych:

• Wydajność biogazu podczas beztlenowego rozkładu odchodów kurzych ze ściółką o wilgotności 60% według ZORG Biogas sięga 90 m³ na 1 tonę.
• wartość opałowa biogazu - 5000-6500 kcal/nm 3;
• podczas pracy silników tłokowych gazowych w postaci energii cieplnej można uzyskać do 40% wyjściowego potencjału energetycznego paliwa;

Analiza przedstawionych danych pokazuje:

• z 10 ton obornika o wilgotności 45% uzyskamy 13,75 ton obornika o wilgotności 60%
• wydajność gazu wyniesie 13,75 t/h ∙90 m³/t = 1237,5 m³/h;
• potencjał energetyczny powstałego gazu wynosi 1237,5 m³ / h ∙ 5750 kcal / m³ = 7,12 (8,28 MW∙ h);
• co pozwala na wytwarzanie energii elektrycznej - 8,28 MW ∙ 0,35 = 2,9 MW ∙ godzina;
• ponadto produkcja energii cieplnej wyniesie 7,12 Gcal ∙ 0,4 = 2,85 Gcal.

Tym samym kompleks, przeznaczony do produkcji biogazu z 10 t/h ściółkowego obornika kurzego o wilgotności 45% oraz produkcji energii elektrycznej i cieplnej, zapewnia wytwarzanie: 2,9 MW energii elektrycznej i 2,85 Gcal energia cieplna.

Znane są zalety i wady tej technologii. Wymieniamy główne problemy: długi i raczej cienki proces przetwarzania surowców, konieczność utrzymania temperatury podłoża powyżej temperatury otoczenia, duże ilości nawozów o wysokiej wilgotności (92…95%) uzyskiwane podczas przetwarzania. Istotnym problemem przy takim wykorzystaniu śmieci są również wysokie nakłady inwestycyjne na tworzenie kompleksów, sięgające w analizowanym przypadku 2000... 2500 euro za 1 kW mocy zainstalowanej.

bezpośrednie spalanie. Rozważ podobną sytuację związaną z produkcją energii elektrycznej i cieplnej. Obornik ściółkowy spalany jest w kotle parowym, wytworzona para jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej przez turbinę parową. Rozpatrując kompleksy w tych samych warunkach otrzymujemy:

• wydajność kompleksu przetwarzania obornika wynosi 10 t/h (przy wilgotności 45%);
• efektywność kocioł parowy na paliwo stałe - 82%;
• efektywność generator turbiny parowej podczas pracy w trybie kondensacji -25%.

Analiza przedstawionych danych:

• weźmy specyficzną niższą wartość opałową suchego materiału 4000 kcal/kg, co jest całkiem uzasadnione w przypadku stosowania trocin jako wypełniacza. Wówczas całkowite ciepło spalania obornika ściółkowego o wilgotności 45% będzie wynosić:
  4000 ∙ (1 -0,45) - 550 ∙ 0,45 \u003d 1952,5 kcal / kg

• potencjał energetyczny obornika spalonego w ciągu 1 godziny w kotle wyniesie:
  1952,5 ∙ 10000 = 19,52 Gcal

• potencjał energetyczny pary uzyskanej z obornika:
  19,52 Gcal ∙ 0,82 = 16 Gcal (18,6 MW∙h)

• wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą turbiny parowej pracującej w trybie kondensacyjnym:
  18,6 MWh ∙ 0,25 = 4,65 MWh.

Możliwa jest również eksploatacja kompleksu z turbiną, która zapewnia przemysłową ekstrakcję pary lub tryb ogrzewania. W takim przypadku produkcja energii elektrycznej zostanie zmniejszona, ale kompleks będzie mógł dostarczać energię cieplną.

W ten sposób kompleks, przeznaczony do bezpośredniego spalania 10 t/h pomiotu kurzego o wilgotności 45% i produkcji energii elektrycznej, może generować do 4,65 MW energii elektrycznej.

W porównaniu z omówioną wcześniej technologią, koszty kapitałowe będą znacznie niższe. Średni koszt jednostkowy kompleksu wytwarzania energii elektrycznej dla cyklu parowego wynosi 1500 euro na 1 kW mocy zainstalowanej.

Niestety spalanie obornika ściółkowego bez wstępnej obróbki to złożone zadanie, którego rozwiązanie wiąże się z koniecznością zapewnienia zgodności z normami środowiskowymi. Wilgotność i skład wyrzucanej ściółki nie jest wartością stałą, mającą wpływ na tryb pracy urządzeń i skład emisji.

Wiele uwagi poświęca się spalaniu odpadów na świecie. Szczegółowe wymagania dotyczące spalania odpadów są określone w dyrektywie 2000/76/WE Parlamentu Europejskiego w sprawie spalania odpadów. Dokument ten mówi, że podczas spalania odpadów innych niż niebezpieczne obowiązkowe jest utrzymywanie w przestrzeni pieca temperatury co najmniej 850 ° C i utrzymywanie produktów gazowych w tej temperaturze przez co najmniej 2 sekundy. Jeżeli spalane są odpady niebezpieczne zawierające więcej niż 1% chlorowcowanych związków organicznych, wyrażonych jako chlor, temperatura musi wynosić co najmniej 1100 °C. Problemy bezpośredniego spalania i możliwe zagrożenia dla środowiska znacznie obniżają wartość tego podejścia do stosowania obornika.

Gazyfikacja. Realną alternatywą dla technologii produkcji biogazu i bezpośredniego spalania może być technologia zgazowania odchodów kurzych z późniejszym wykorzystaniem wytworzonego gazu generatorowego do wytwarzania ciepła i energii elektrycznej. Ważne jest, aby wykorzystanie technologii zgazowania było jak najbardziej efektywne w ramach wielofunkcyjnego kompleksu do utylizacji obornika kurzego. Jednocześnie produktami zbywalnymi na wyjściu kompleksu są nawozy, pellety paliwowe, energia elektryczna i cieplna.

Istnieje kilka technologii wytwarzania paliw gazowych metodą obróbki cieplnej. Bazując na własnym doświadczeniu w zgazowaniu różnych produktów wyjściowych, w tym obornika i innych odpadów rolniczych, wychodzimy z założenia, że ​​blok energetyczny musi wykorzystywać przygotowane paliwo o stabilnych właściwościach pod względem wilgotności, wskaźników energetycznych i składu frakcyjnego. Tylko takie podejście pozwala na uzyskanie stabilnej pracy kompleksu energetycznego. Sugerowane rozwiązania to:

• suszenie obornika ściółkowego do wilgotności względnej 20%;
• granulacja suszonego obornika;
• zgazowanie peletów paliwowych;
• wykorzystanie powstałego paliwa gazowego do produkcji ciepła i energii elektrycznej;
• wykorzystanie pozostałości popiół koksowniczych do produkcji nawozów.

Rozważ działanie kompleksu przeznaczonego do zgazowania obornika kurzego w warunkach przedstawionych wcześniej:

• wydajność kompleksu przetwarzania obornika wynosi 10 t/h (przy wilgotności 45%);
• suszenie obornika do wilgotności względnej 20%
• granulacja, zużycie energii — 100 kW/t granulatu
• efektywność elektryczne tłokowe silniki gazowe - 35%;
• produkcja energii cieplnej - do 40% początkowego potencjału energetycznego paliwa;
• efektywność generator gazu na gaz generatorowy - 75%;
• dodatkowa produkcja energii cieplnej 10%;
• efektywność kompleks suszący 50%
• tworzenie pozostałości popiołu koksowego - do 20%.

Analiza przedstawionych danych:

• ciepło właściwe spalania suchego materiału wynosi 4000 kcal/kg, co jest uzasadnione w przypadku stosowania trocin jako wypełniacza. Całkowite ciepło spalania obornika ściółkowego przy wilgotności 20% wyniesie:
  4000 ∙ (1 -0,2) - 550 ∙ 0,2 = 3090 kcal/kg

Wilgotność 20% odpowiada zawartości 200 kg wody w 1 tonie obornika. Aby uzyskać taki wynik, z 1 tony obornika o wilgotności 45% należy usunąć 312,5 kg wody. W efekcie z 10 ton obornika o wilgotności 45% otrzymujemy 6,875 ton obornika o wilgotności 20%. Całkowita ilość odparowanej wilgoci wyniesie 3125 kg.

• potencjał energetyczny obornika dostarczanego do zgazowania będzie wynosił:
  3090 ∙ 6875 = 21,2 Gcal
• potencjał energetyczny gazu uzyskanego z przygotowanego obornika:
  21,2 Gcal ∙ 0,75 = 15,9 Gcal (18,5 MW∙h)
• wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą silnika tłokowego pracującego na gazie generatora:
  18,5 MWh 0,35 = 6,48 MWh.
• dodatkowe wytwarzanie ciepła:
  15,9 Gcal∙ 0,1+15,9 Gcal∙ 0,4 = 7,95 Gcal.
• produkcja pozostałości popiół koksowniczych: 6,875 t ∙ 0,2 = 1,375 t/h

Pozostałość, której wilgotność jest bliska 0, a zawartość składników mineralnych wyższa niż w pierwotnym oborniku, wykorzystywana jest jako wypełniacz w produkcji nawozów kompostowanych.

Koszty energii do eksploatacji kompleksu:

• suszenie obornika, zapewniające usuwanie 3125 kg wilgoci na godzinę. Zużycie energii cieplnej:
  550 kcal/kg ∙ 3125 kg/0,5 = 3,44 Gcal;
• produkcja granulatów zapewniających funkcjonowanie kompleksu:
  6,875 t ∙ 100 kWh = 687,5 kWh.

Tak więc kompleks, przeznaczony do zgazowania 10 t/h ściółkowego obornika kurzego o wilgotności 45% i produkcji energii elektrycznej i cieplnej minus energia na potrzeby własne, zapewnia wytwarzanie 6,48 - 0,6875 = 5,8 MW elektryczność i 7,95 - 3,44 = 4,5 Gcal energii cieplnej.

Kompleks zgazowania może dostarczać paliwo gazowe w celu zapewnienia pracy urządzeń energetycznych - kotłów, pieców i innych jednostek wykorzystujących paliwo. Zamiast maszyn tłokowych do produkcji energii elektrycznej można również zastosować rozwiązania polegające na produkcji i wykorzystaniu pary w turbogeneratorach lub silnikach parowych.

Cechy działania kompleksu, w tym zgazowanie przygotowanego obornika kurzego, są następujące:

1. Technologia polega na wykorzystaniu procesu odwróconego zgazowania, w którym produkty gazowe powstają w reagującej strefie o wysokiej temperaturze. Poziom temperatury pracy 1000….1200°C zapewnia niezawodny rozkład związków węglowodorowych na proste składniki. Skład gazu wytwarzanego z obornika ściółkowego wypełnionego trocinami przedstawia tabela 1. W ramach badań możliwości wykorzystania preparowanego obornika jako paliwa przeprowadzono również badania zgazowania granulowanego obornika rodzimego, które wykazały, że uzyskanie z niego gazu energetycznego jest możliwe tylko wtedy, gdy podmuch powietrza jest wzbogacony tlenem (tab. 1).

Tabela 1. Skład gazu podczas zgazowania peletów z obornika

2. Do przetwarzania odpadów zastosowano technologię zgazowania opracowaną do zgazowania węgla brunatnego przez firmę Sibtermo (Krasnojarsk). Działanie generatora jasno wynika ze schematu obwodu jednostki, który pokazano na rys.1. Generator jest wypełniony paliwem. Górna warstwa paliwa jest podgrzewana przez ogrzewanie elektryczne do temperatury samozapłonu. Powietrze jest następnie podawane do generatora od dołu. W efekcie nagrzewa się warstwa reakcyjna i rozpoczyna się proces zgazowania. Podczas pracy generatora warstwa reagująca przesuwa się w dół, a nad nią tworzy się warstwa pozostałości popiołu koksowniczego, w której następuje dodatkowe oczyszczanie gazu. Organizacja pracy generatora z małymi prędkościami ruchu gazów w przestrzeni wewnętrznej zapewnia długi czas przebywania produktów zgazowania w strefie wysokich temperatur i niskiego usuwania cząstek popiołu. Czas pracy generatora na jednym obciążeniu wynosi co najmniej 9 godzin. Pod koniec procesu dopływ powietrza zostaje zatrzymany, generator schładza się, resztki popiołu koksowniczego są rozładowywane i cykl pracy jest powtarzany. Eksploatacja kompleksu o mocy zainstalowanej 2 MW dla gazu generatorowego (rys. 2) potwierdziła niezawodność urządzenia i jego wysoką wydajność ekonomiczną. System automatycznego sterowania pozwala śledzić wszystkie ważne zdarzenia podczas eksploatacji kompleksu, szybko zarządzać procesem technologicznym i zapisywać wartości ważnych parametrów (rys. 3.). Kompleks zapewniający działanie składa się z trzech generatorów gazu tego samego typu, których naprzemienna praca zapewnia pracę reszty wyposażenia kompleksu w trybie ciągłym.

3. Powstały gaz poddawany jest chłodzeniu, oczyszczaniu i może być wykorzystany w blokach energetycznych. Jednocześnie wskaźniki środowiskowe podczas jego użytkowania odpowiadają emisji zanieczyszczeń podczas eksploatacji bloków energetycznych na gaz ziemny.

Rys.1. Schemat ideowy generatora gazu wsadowego
Oznaczenia:

- warstwa zapasu paliwa;

- warstwa ogrzewania, utleniania i redukcji;

— warstwa pozostałości popiołu koksowego;

to kierunek przepływu gazu.

Technologia wysokiej jakości oczyszczania gazu generatorowego oraz urządzenia do produkcji z niego energii elektrycznej i cieplnej za pomocą silników spalinowych została opracowana przez Adaptika LLC. Pierwsza z uruchomionych jednostek, o mocy zainstalowanej 100 kW na energię elektryczną, wykorzystująca jako paliwo gaz generatorowy wytwarzany z odpadów drzewnych, pracowała ponad 2 lata, co potwierdza niezawodność powstałego kompleksu. Opracowano ciąg technologiczny przetwarzania odpadów drzewnych na energię elektryczną i cieplną oraz uruchomiono seryjną produkcję zespołów energetycznych. Kolejnym oczywistym krokiem była decyzja o utylizacji odpadów rolniczych, z których jednym jest przetwarzanie obornika ściółkowego. Specyficzne koszty inwestycyjne związane z utworzeniem kompleksu nie przekraczają 2000 euro na 1 kW zainstalowanej mocy elektrycznej.

Rys.2. Działający kompleks do zgazowania biosurowców o mocy 2 MW.

Rys.3. Schemat mnemoniczny kompleksu do produkcji i użytkowania gazu generatorowego.

Porównanie wyników analiz przeprowadzonych dla rozpatrywanych technologii wskazuje na wyższość technologii zgazowania pod względem efektywności energetycznej wykorzystania obornika, porównawczą prostotę schematu wytwarzania i wykorzystania gazu generatorowego. Koszty inwestycyjne tworzenia kompleksów zgazowania i wykorzystania gazu generatorowego są porównywalne z kosztami innych technologii.

Z powyższych materiałów wynika, że ​​najbardziej efektywne jest kompleksowe podejście do utylizacji odchodów kurzych. Wytwarzanie energii przekraczającej własne potrzeby, a także produkcja nawozów do użytku na własnych polach, znacząco podnoszą efektywność i ekonomiczność przedsiębiorstwa jako całości. Przyjęto następującą strukturę produkcji (rys. 4):

Kompleks przeznaczony jest do produkcji nawozów z kompostowanego obornika kurzego, peletów paliwowych, granulowanych dodatków paszowych oraz energii cieplnej i elektrycznej. Wskazane jest dobieranie mocy jednostek z pewną marżą, co zapewnia elastyczne wykorzystanie całego kompleksu z przewagą produkcji najbardziej dochodowego rodzaju produktu w danym okresie.

Ściółka z ferm drobiu jest produktem ubocznym hodowli drobiu, która jest kilkakrotnie większa od produkcji wyrobów gotowych: na 1 tonę mięsa brojlerów produkuje się do 3 ton mięsa indyczego - do 4 ton ściółki: fermy drobiu w Rosji produkuje ponad 17 milionów ton śmieci rocznie. Na razie dominuje punkt widzenia o nim jako o odpadu niebezpiecznym, który obniża opłacalność produkcji. Skłania to hodowców drobiu do pozbycia się go w możliwie najtańszy sposób – wywożąc go na wysypiska. Piroliza i produkcja biogazu jako metody usuwania obornika nie są szeroko stosowane z wielu powodów. Produkcja gazu pirolitycznego z obornika ściółkowego jest technologicznie nieefektywna, ponieważ oryginalny obornik jest bardziej kalorycznym paliwem niż gaz pirolityczny. Biogazownia to zaawansowana technologicznie produkcja, która ma szereg istotnych ograniczeń (temperatura, w której uwalniany jest biogaz nie powinna przekraczać ustalonych granic: w trybie mezofilnym: 35±1,0; w trybie termofilnym: 55±0,5ºС). Po zakończeniu procesu uwalniania biogazu, odpady płynne wymagające utylizacji pozostają 4-5 razy więcej niż pierwotna ściółka. Cały wytworzony biogaz nie wystarczy do ich wysuszenia. Dlatego produkcja biogazu zasadniczo nie jest metodą unieszkodliwiania bioodpadów.

Wideo: Spalanie obornika ściółkowego w kotle parowym

AGK ECOLOGIA Sp. z oo oferuje bezpośrednie spalanie ptasich odchodów w specjalistycznych kotłach wodnych i parowych. Jednocześnie szybkość termicznej utylizacji jednej porcji ściółki wynosi 10-15 sekund. Przy odpowiedniej organizacji procesu spalania koncentracja emisji jest mniejsza niż przy spalaniu oleju opałowego, a powstały popiół (do 14% początkowej objętości odpadów) jest skutecznym nawozem potasowo-fosforowym. Tak więc proces spalania obornika charakteryzuje się brakiem odpadów wtórnych, co sprawia, że ​​technologia jest przyjazna dla środowiska.

Zgodnie z oferowaną przez nas technologią obornik jest surowcem wtórnym i źródłem dodatkowego dochodu. Ptasie odchody to surowiec do produkcji:

• zasoby energetyczne (ciepło, para, energia elektryczna) spalane w postaci biopaliwa z uboczną produkcją nawozów mineralnych z popiołu.
• nawozy organiczne;

C b o W większym stopniu proces utylizacji termicznej dotyczy obornika ściółkowego, który nie wymaga żadnego przygotowania przed spaleniem. Oferujemy technologia termicznej utylizacji ściółki z produkcją do 2 Gcal ciepła (CWU, ogrzewanie) z 1 tony tych odpadów lub 3 ton pary lub do 600 kWh energii elektrycznej, zastępując do 270 m 3 gazu. Dodatkowo uzyskuje się do 140 kg popiołu – skutecznego nawozu mineralnego. Technologia pochodniowego spalania obornika jest chroniona patentem nr 151541 (MKP F23G 7/00).

Specyficzne koszty inwestycyjne kotłów na gorącą wodę wynoszą 10-12 tysięcy € / t obornika dziennie, a okres zwrotu nie przekracza 2 lat tylko poprzez zmniejszenie (lub zatrzymanie) zużycia gazu (1 € = 75 rubli).

Poniżej możesz obejrzeć szczegółowy film o procesie efektywnej utylizacji obornika za pomocą naszego sprzętu.

Specyficzne koszty inwestycyjne kotłów parowych wahają się od 20 do 17 tys. €/t obornika dziennie, koszt ciepła wynosi około 400 rubli/Gcal. W przypadku elektrociepłowni w skojarzeniu koszty inwestycyjne wzrastają do 36-25 tys. €/t obornika lub 2000-1300 €/kW mocy zainstalowanej, malejąc wraz ze wzrostem mocy elektrociepłowni. Koszt energii elektrycznej wynosi w tym przypadku od 2,4 do 0,7 rubla/kWh. Okres zwrotu inwestycji waha się od 2 (kotły wodne) do 5 lat (mini-elektrociepłownia ze skojarzoną produkcją energii elektrycznej, pary, ciepła i nawozów).

Zagospodarowanie podściółki komplikuje jej wysoka (70-75%) wilgotność i wymaga jej wstępnego wysuszenia (m.in. ze względu na ciepło produktów spalania części już wysuszonej ściółki). Przy stałym spalaniu w kotłach wystarczy suszenie do wilgotności 30%. Jeśli wymagane jest długoterminowe przechowywanie, ściółkę należy wysuszyć do wilgotności nie większej niż 15%. W takim przypadku może być również stosowany jako nawóz organiczny. Podczas suszenia gnojowicy komorowej konieczne jest oczyszczenie gazów po suszarniach nie tylko z porywania popiołu lotnego, ale również z gazów śmierdzących. W tym celu powszechnie stosuje się absorbery, takie jak mokre płuczki z cyrkulującą wodą alkaliczną.

Wideo: Spalanie odpadów komórkowych

Ale to nie wszystko. Wywóz śmieci spalanie prowadzi do powstania popiołu, który jest cennym potasowo-fosforowym nawozem mineralnym, który zwiększa plony o 10-15%. Objętość powstałego popiołu będzie 7-10 razy mniejsza niż objętość oryginalnego obornika. W zależności od wymagań specyfikacji technicznej popiół może być pakowany w worki (big-bagi) lub przewożony luzem na miejsce zastosowania w transporcie zamkniętym.

Schemat ideowy kotłowni parowej

Efektywność wykorzystania obornika ogniwowego jako biopaliwa wzrasta wraz z minimalizacją jego wilgotności początkowej: jego spadek z 75 do 65% zwiększa ciepło użytkowe 5-krotnie: od 0,1 do 0,5 Gcal/t obornika ze względu na zmniejszenie zużycia paliwa do suszenia.

LLC AGK ECOLOGIA oferuje wstępne podsuszanie pomiotu za pomocą ciepła powietrza usuwanego z kurników. Odzysk tego ciepła umożliwia obniżenie wilgotności obornika do 55-60%. Użyteczna wydajność cieplna w tym przypadku wzrasta do 0,7 Gcal/t obornika, co pozwala na wytworzenie wystarczająco dużej ilości ciepła lub pary nasyconej dla potrzeb produkcyjnych, przy jednoczesnej oszczędności gazu ziemnego.

Specyficzne koszty kapitałowe na stworzenie takiego kompleksu energetycznego wynoszą do 700 tysięcy rubli / tonę obornika dziennie, a ich okres zwrotu nie przekracza 5-6 lat. Koszt energii cieplnej to 700 rubli/Gcal, pary 500 rubli/tonę. Towarzyszącym produktem w tym przypadku jest powstawanie 50-60 kg popiołu (na 1 tonę surowego obornika). Produkcja polepszacza gleby z tego popiołu zwiększa plony o 30-40%, co może znacznie obniżyć koszty paszy, a tym samym końcowych produktów drobiowych.

Technologia termiczna ma również zastosowanie do

• Utylizacja obornika kurzego
• Spalanie obornika kurzego
• Przetwarzanie obornika bydlęcego i wieprzowego
• Obróbka ściółki
• Przetwarzanie ptasich odchodów

O lokalnej kotłowni doświadczalnej działającej na ptasich odchodach opowiadaliśmy naszym czytelnikom trzy lata temu. Ale dopiero teraz dyrektor EPH VNITIP Viktor Shol i szef regionalnego kompleksu rolno-przemysłowego Iwan Konczakow pokazali cudowny piec w akcji. Sami z zaskoczeniem dowiedzieliśmy się, że kotłownia produkcyjna na kurczaka "drewno opałowe" w dziale gospodarki w Konkursnoye już drugi sezon pracowała eksperymentalnie. Dziś nawet skrupulatni deweloperzy z Ptitsegradu twierdzą, że pierwsza w kraju kotłownia działająca na ptasie odchody jest już rzeczywistością. A nawet ma szansę stać się pilotażowym projektem federalnego programu oszczędzania energii i ochrony środowiska.

Odkryłem złoże... paliwa

Gospodarstwo nabyło kilka lat temu 16 kurników w „Konkursnoje”. Plany przebudowy nowego zakładu produkcyjnego od razu obejmowały autonomiczną kotłownię. Ostatni kurnik został tej zimy wyremontowany, całe gospodarstwo wyposażone w automatykę i komputery. W tym samym czasie na wydziale prowadzono debugowanie unikalnego pieca. Wcześniej zakład hodowlany otrzymywał ciepło na wszystkie potrzeby z wiejskiej kotłowni. Ale w ostatnich latach światowy przemysł drobiarski stał się normą, że jako darmowe paliwo wykorzystuje się ściółkę z kurników – obornik zmieszany z trocinami.

Od dawna wiadomo, że jest to doskonałe paliwo do kotłowni, mówi Viktor Gotlibovich Scholl. - Nawiasem mówiąc, ściółka ze słomą, wszędzie starają się kompostować i używać jej jako nawozu. A w niektórych krajach europejskich byliśmy przekonani, że świeży obornik z kurczaka jest uważany za najbardziej wartościowy i przyjazny dla środowiska pogłówny nawóz na pola. Potwierdzeniem tego jest kolosalny plon z nawożonych pól – aż 90 centów zbiorów zbóż z hektara! Europejscy rolnicy wcale nie są zawstydzeni specyficznym zapachem z nawożonego pola.

Ale ptasie produkty odpadowe z trocinami brzozowymi i świerkowymi nie są przydatne na ziemiach. Ale jest to doskonałe paliwo dla małej energetyki. Kotłownię terenu Konkursnoye zaprojektowaliśmy w taki sposób, aby wszystkie cenne surowce wtórne z ptasiego stada liczącego 2,5 miliona głów, czyli około 7 tysięcy ton ptasich odchodów, działały. Przez siedem rocznych obrotów ta gałąź doświadczalnej hodowli produkuje ponad 5 tysięcy ton mięsa z kurczaka i zaopatruje się w energię do ogrzewania kurników.

W takim piecu, a woda płonie

Podczas gdy kierownik eksperymentalnej kotłowni Władimir Artemenko ogrzewa istniejącą kotłownię (druga wkrótce zostanie uruchomiona), my wymieniamy się wrażeniami na czystym podwórzu minikotłowni. Dym kłębi się z komina, ale nie wyczuwa się zapachu. Pamiętam ostatnie wyjazdy do wiejskich palaczy opalanych ropą naftową. Tam bliskość elektrociepłowni była odczuwalna z odległości kilometra. „Oddychanie” pieca na śmieci zostało zbadane przez specjalistów i doszło do wniosku, że jego specyfika w żaden sposób nie wpływa na środowisko, spaliny niczym nie różnią się od kotłów gazowych.

Kocioł wygląda nowocześnie, obok pękającego od gorąca panelu sterowania. W środku nie ma zapachu, ani niebieskiej mgły, która jest charakterystyczna dla starych kotłowni. Każdy lubi podziwiać 700-stopniowy upał w piekarniku. Ale gdzie w ogóle jest śmieci? Operator kotłowni prowadzi wokół paleniska do schludnego bunkra. Do tej pory paliwo dostarczane jest łyżką koparki z pobliskiego magazynu, gdzie ściółka z kurników jest oddzielana i spulchniana. Wkrótce pojawi się transporter, który anuluje loty między sąsiednimi budynkami. Jeśli z góry nie powiedzą, że ten piec jest ogrzewany obornikiem, nigdy nie zgadniesz - zwykła kotłownia blokowo-modułowa, taka jak gazowa.

Jesteśmy bardzo wdzięczni naszym partnerom, kotlarzom z Kowrowa, którzy z uporem doprowadzili projekt pilotażowy do realizacji. Pierwsza próba nam nie odpowiadała i wspólnie pracowaliśmy nad udoskonaleniem konstrukcji kotła. Druga opcja spełnia wszystkie zadania. Ściółka z trocinami, nawet przy 37 procentowej wilgotności, pali się w piekarniku jak słoma. To jest dokładnie to, czego szukaliśmy.

Logiczną kontynuacją naszego programu oszczędzania energii mogłoby być stworzenie mini-elektrowni, która najpierw zamieni obornik na biogaz, a następnie wyprodukuje energię elektryczną na potrzeby produkcyjne. Tutaj oprócz ściółki bardzo przydałyby się inne odpady drobiowe, np. z rzeźni. Odpady z osadników tłuszczu, szlam, a nawet muł trafiłyby do biznesu. Moduł dla takiego wydziału, jak w Konkursnoye, mógł wytwarzać około 400 kilowatów energii elektrycznej dziennie i optymalną ilość nośnika ciepła do ogrzewania kurników.

Ale tak poważna modernizacja, mówią eksperci, wymaga około 120 milionów rubli w skali powiatu. Dlatego VNITIP, władze regionalne i doświadczalna ferma drobiu podjęły inicjatywę i przedłożyły Rosyjskiej Akademii Nauk i Rosyjskiej Akademii Nauk Rolniczych projekt krajowego programu oszczędzania energii i wykorzystania niestandardowych źródeł energii elektrycznej.

Nie chodzi tylko o oszczędność energii, ale także o pilny problem środowiskowy – mówi Ivan Konchakov, szef regionalnego kompleksu rolno-przemysłowego. - Regionalny kompleks drobiarski powinien znaleźć sensowne wykorzystanie dla ogromnej ilości ptasich odchodów - to 70 tys. ton rocznie. W centralnej Rosji znajduje się około 100 milionów ton odpadów rolniczych. Przy odpowiednim podejściu te kolosalne złoża obornika mogą zostać przekształcone z zagrożenia dla środowiska w dodatkowy zasób i zysk. EPH VNITIP uruchomiło już tysiące ton wartościowych materiałów nadających się do recyklingu. W projekt zainwestowano 8,4 miliona rubli, a teraz cała ferma drobiu pracuje na autonomicznym źródle ciepła i energii z niewyczerpanego „pola”.

Stos w granulkach

Victor Scholl pokazuje schludne stosy toreb w kącie kotłowni i zdecydowanie radzi zajrzeć do środka. Rozważamy gładkie granulki i próbujemy dowiedzieć się, co to jest. Granulki na przyszłą mieszankę paszową? Ale dlaczego pasza była składowana w kotłowni? Okazało się, że był to rodzaj „drewna” – opał przygotowany do przyszłego wykorzystania z tych samych ptasich odchodów. W gospodarstwie nadwyżka obornika przetwarzana jest na pellety nadające się do długoterminowego przechowywania w zakładzie służącym do przygotowania pasz dla stad drobiu. W okresie letnim podaż będzie rosła, ponieważ ferma drobiu potrzebuje znacznie mniej ciepła, a przyszłej zimy takie „drewno” bardzo się przyda.

Wykorzystywany jest również popiół z pieca i jest to trzeci poziom wykorzystania surowców wtórnych. Ptasie odchody zamienione w popiół są starannie zbierane i wysyłane na pola. Pod względem wartości to górne nawożenie gleby odpowiada obecnie bardzo drogim złożonym nawozom mineralnym, podsumowali hodowcy roślin z przedsiębiorstwa rolniczego Assortiment-Niva. W minionym sezonie rolniczym, przy pomocy dodatków do popiołu, plon ziarna w gospodarstwie wzrósł średnio o 5 centów na hektar. Rolnicy oszczędzają na nawozach i uprawiają plony. I nie ma potrzeby przewożenia gnojowicy z ferm drobiu na pola w całym regionie przez dziesiątki kilometrów. Za takie loty policja ekologiczna dość rozsądnie nakłada grzywny na hodowców drobiu.

Niemcy to zrobili

A my jesteśmy gorsi, mówią regionalni hodowcy drobiu i specjaliści od rolnictwa.

W latach 90. w Europie było około 150 kotłowni pracujących na paliwach alternatywnych, a dziś jest ich już 5900 - cytuje statystyki Iwan Michajłowicz Konczakow, który sam niedawno prowadził przedsiębiorstwo hodowlane. - Do tego dochodzą kotłownie przy kompleksach inwentarskich i fermach drobiu, są też alternatywy miejskie. Ci ostatni pracują nad odpadami spożywczymi z pojemników na śmieci w dzielnicach mieszkaniowych. Od dwudziestu lat Europejczycy zyskują praktycznie nową energię.

Jak to było możliwe w Niemczech, opowiada Viktor Gotlibovich Scholl.

Jeśli po prostu przeznaczysz pieniądze na fermę drobiu na ekologię i ogólnie oszczędność energii, to oczywiście zainwestuje ona w nowy kurnik, a nie w alternatywną kotłownię. Dlatego niemiecki algorytm oszczędzania energii wydaje się optymalny. Już 18 lat temu rolnicy w Niemczech zaczęli otrzymywać 2 proc. rocznie pożyczki na budowę autonomicznych, bezodpadowych ciepłowni i biogazowni. Gdy tylko obiekty zostały ukończone, właściciel otrzymał rekompensatę za 90 proc. inwestycji (dziś rekompensata to jedna trzecia kredytu). Dodatkowo za nadwyżkę ciepła i energii elektrycznej państwo płaciło właścicielom nowych kotłowni trzy ceny w stosunku do taryfy (dziś płacą podwójną taryfę). To wyjaśnia fakt, że w krótkim czasie liczba kotłów na bioodpady wzrosła 40-krotnie w krajach europejskich. W Stanach Zjednoczonych przy kompleksie drobiarskim znajduje się kotłownia na 40 mln drobiu, która rocznie przerabia 300 tys. ton obornika.

Jest to możliwe w naszym kraju – mówią inicjatorzy trzykrotnego przedsięwzięcia gospodarczego, jeśli oszczędność energii przeniesie się z deklaracji na praktyczną płaszczyznę państwowego programu priorytetowego. Pierwszy rosyjski piec na śmieci działa już w Ptitsegradzie pod Moskwą.

Jest takie powiedzenie, że od człowieka mistrz jest jak kula z gnoju. Ale domowi Kulibini trochę poprawili tę ludową mądrość. Teraz UAB Biełkotłomasz stał się pierwszym białoruskim przedsiębiorstwem, w którym powstał nowy obiecujący rodzaj produktu: kotły wodne, płonąca masa ściółka.

Taka utylizacja odpadów drobiowych pozwala na jednoczesne rozwiązanie dwóch ważnych dla branży problemów: ekonomicznego i środowiskowego. Kocioł nie tylko wytwarza energię cieplną, ale także spalanie kurzego obornika, który staje się niebezpieczny w niewłaściwych warunkach przechowywania, przetwarzania i usuwania.

Wiadomo, że dziś kurczęta brojlery hoduje się głównie na głębokiej ściółce. Zaletą tej technologii jest to, że od pierwszego dnia życia do uboju ptaki trzymane są w tym samym pomieszczeniu. Głęboka ściółka dobrze pochłania wilgoć, szkodliwe gazy, poprawia stan sanitarny pomieszczenia oraz służy jako izolacja termiczna. Jednak ta metoda ma jedną poważną wadę, ponieważ jeden kurczak potrzebuje około 2,5-3 kilogramów trocin.

W efekcie w każdej fabryce stosującej technologię uprawy podłóg codziennie gromadzą się dziesiątki ton zużytej ściółki i ściółki. Ferma drobiu na 400 tys. kur niosek otrzymuje ok. 30 tysięcy ton śmieci. Gdy gnije, uwalnia się około 700 ton biogazu, w tym 450 ton metanu, 208 ton dwutlenku węgla, 35 ton wodoru, siarkowodoru i amoniaku. Uszkodzenia ekosystemu spowodowane emisją szacuje się na miliony dolarów.

Dlatego w przypadku ferm drobiu na Białorusi i innych krajach świata usuwanie odpadów drobiowych jest dość trudnym zadaniem. Taka ściółka (w postaci naturalnej lub granulowanej) może być użyta jako nawóz, ale musi być stosowana do gleby w niewielkiej ilości, w przeciwnym razie ziemia zostanie na długo wyłączona z obiegu. Jeśli w bliskiej odległości znajduje się kilka dużych ferm drobiu, usuwanie odpadów jest już poważnym problemem środowiskowym.

Małe kotły wodne instalowane są bezpośrednio na terenie fermy drobiu

Optymalne wyjście z sytuacji - spalanie obornika w kotłach działający na paliwie stałym. To zadanie nie jest łatwe. Materiał pościeli zawiera związki siarki i fosforu, które niszczą system rur jednostek i wyłączają go w ciągu kilku miesięcy. Jednym z przedsiębiorstw, które podjęło się rozwiązania tego problemu nie tylko na Białorusi, ale i na całym obszarze postsowieckim, jest Biełkotłomasz.

Opracowana przez niego instalacja może wykorzystywać obornik ściółkowy wilgotność do 60%. Energia cieplna uzyskana w wyniku spalania jest wykorzystywana na potrzeby grzewcze i technologiczne fermy drobiu. Ściółka nie wymaga wstępnego suszenia ani granulacji, co znacznie upraszcza cały proces. Już dziś eksperci obliczyli, że zastosowanie takich urządzeń kotłowych pozwoli krajowym fermom drobiu brojlerów uzyskać szereg przewag konkurencyjnych. Przede wszystkim znacznie obniży to koszty zakupu gazu, które wynoszą setki tysięcy dolarów rocznie (dla ferm drobiu, które korzystają z kotłów gazowych), zmniejszy koszty inwestycyjne budowy magazynów obornika, a także znacznie zmniejszy środowisko obciążenie środowiska poprzez usuwanie toksycznego produktu bez konieczności długoterminowego przechowywania. Twórcy nowego sprzętu informują, że test kotła powiódł się dlatego w niedalekiej przyszłości trafi do ferm drobiu Białorusi, Rosji i innych zainteresowanych krajów regionu.