Биогазовые станции для решения проблемы переработки отходов птицефабрик

Содержание

Избавление от отходов: как получить прибыль от отходов сельского хозяйства

Биогазовые станции для решения проблемы переработки отходов птицефабрик
17.05.2016

Избавление от отходов – неизбежная головная боль предприятий агропромышленного сектора, особенно с тех пор как усилилось внимание надзорных органов к соблюдению экологических предписаний. Вместе с тем при грамотном вложении инвестиций отходы могут приносить прибыль.

В этой статье описан опыт трех компаний. Двум из них уже удалось наладить утилизацию отходов и зарабатывать на этом, третья только планирует открытие нового производства и сразу закладывает в проект строительство биогазовой установки для переработки будущих отходов.

Глубокая переработка отходов мясного производства путем выварки

Сергей Литти, директор по организационному развитию управляющей компании «МаВР», Абакан:

– У нас в процессе производства мясной продукции образуется большое количество органических отходов: неиспользуемые части туш, забитый больной скот, брак, продукция с истекшим сроком годности.

Мы ничего не вывозим на свалку, все перерабатываем в созданном еще в советские времена специальном цехе. Причем перерабатываем не только отходы своего производства, но и те, которые поступают от дистрибьюторов.

Общий объем переработки – около 1,8–2 тыс. т органических отходов в год.

Наш опыт показывает, что вполне реально не только снизить экологическую нагрузку, но и получить дополнительный доход.

Сегодня цех технических фабрикатов – важнейший технологический участок в структуре нашего производства. Именно здесь в несколько этапов проходит глубокая переработка ненужного сырья:

  • очистка от неорганических элементов (например, упаковки);
  • измельчение;
  • выварка в специальных котлах;
  • сушка и стерилизация;
  • дробление и просев;
  • упаковка.

В результате получаем технический жир и около 1,5–1,8 тыс. т мясокостной муки в год. Это востребованный продукт – белково-минеральный корм для животных, который мы продаем производителям кормов и компаниям, специализирующимся на животноводстве.

В структуре продаж компании на долю мясокостной муки приходится почти 10–12 млн руб. в год – это незначительная часть, но все же важный дополнительный доход.

Если учесть отсутствие дополнительных затрат на утилизацию огромной массы органических отходов, то экономический эффект можно признать существенным.

Во всех новых проектах нашей компании необходимость переработки отходов учитывается заранее. Например, в новом животноводческом комплексе сразу же будет построен биореактор для переработки продуктов жизнедеятельности скота. На выходе мы получим:

  • экологически безопасную техническую воду;
  • метан для генерации тепла и электроэнергии;
  • гранулированные высокоэффективные органические удобрения.

Кроме этого, мы планируем внедрить на предприятии систему экологического менеджмента на базе стандартов ISO 14 000.

Новые стандарты работы – прежде всего сортировка и реализация возобновляемых отходов – помогут уже к 2015 году сократить на 40% вывоз твердых промышленных и бытовых отходов на свалки.

Мы надеемся, что в итоге снизим экологические риски, получим дополнительный доход, а также уменьшим давление общественности и государственных органов экологического контроля.

Переработка отходов животноводства методом анаэробного сбраживания

Виктор Городов, генеральный директор Корочанского плодопитомника, с. Поповка (Белгородская область):

– Отходы животноводства перерабатывают или уничтожают различными способами, но они не дают стопроцентного результата, порождая лишь видимость решения проблемы.

К примеру, сжигание отходов приводит к увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу, а при использовании навоза в качестве удобрения в почву попадают семена сорняков и яйца гельминтов.

Один из эффективных методов экологически чистой переработки органических отходов – анаэробное сбраживание в среде метанобразующих бактерий (см. также: Другие способы переработки органических отходов).

В марте 2007 года мы построили на своей территории биоустановку, позволяющую утилизировать до 100 тонн отходов в сутки. С ее помощью стали перерабатывать отходы животноводства предприятий, расположенных в Корочанском районе и области. Полученные органические удобрения используем в своем хозяйстве.

Процесс проходит в закрытом контуре без доступа воздуха. Отходы разбавляются водой до консистенции, позволяющей перемещать их по трубопроводу. Полученная масса с помощью насоса направляется в реактор, где выдерживается в течение четырех часов при температуре 48–50°C, а затем 25 дней – в других реакторах до готовности.

В результате получается биомасса с высоким содержанием протеина (до 67% сухой массы) и ценных микроэлементов; ее можно использовать как кормовую добавку в животноводстве и как органическое удобрение в растениеводстве и садоводстве.

В процессе переработки также выделяется метан, с помощью которого после предварительной очистки можно получить тепло и энергию.

В течение двух лет мы удобряли полученной массой свои саженцы и взрослые деревья и добились хороших результатов: урожайность садов повысилась, улучшился внешний вид и вкусовые качества плодов, саженцы стали быстрее расти, повысилась их жизнестойкость при высадке в грунт. По нашим данным, применение таких удобрений повышает урожайность кормовых трав, злаков, корнеплодов, овощей на 40–50%.

Рентабельность подобного производства не может быть низкой, поскольку отсутствуют затраты на сырье: контрагенты сами его привозят и платят за переработку. Установка обеспечивает себя необходимой энергией. Дополнительный ресурс – лишь вода.

Капитальные затраты на изготовление биоустановки и строительно-монтажные работы окупились за три года.

Таким образом сегодня хозяйство извлекает прибыль из утилизации чужих отходов и обеспечивает себя практически бесплатным органическим удобрением.

В ближайшем будущем мы предполагаем создать вторую установку для утилизации отходов животноводства (например, стоков свиноводческих комплексов) биохимическим методом; планируемая мощность составит около 4 тыс. т отходов в месяц.

Кроме того, собираемся приобрести газовый генератор, который будет превращать метан, выделяемый в процессе переработки отходов, в электроэнергию для нужд плодопитомника.

Отходы производства: как найти им прибыльное применение

Переработка органических отходов с помощью биогазовой установки

Михаил Козлов, научный консультант агрокомплекса «Мансурово», Москва

– В 2009 году мы начали строить в Курской области диверсифицированный агрокомплекс замкнутого цикла производства. Объем инвестиций уже составил около 4 млрд руб. Одна из проблем, которой мы озаботились еще на стадии проектирования, – это хранение и утилизация трех видов отходов: навоза, погибших животных (биологические отходы) и отходов от переработки мяса (так называемые боенские отходы).

Переработка навоза. В поисках оптимального решения наши специалисты изучили опыт отечественных и европейских предприятий. Выяснилось, что подавляющее большинство отечественных хозяйств по старинке определенное время хранят навоз в специальных хранилищах (лагунах), а затем вносят его на поля.

Сроки выдерживания навоза на карантине и нормы его внесения зачастую нарушаются. В странах Западной Европе навоз и другие отходы перерабатывают с помощью современных биогазовых технологий (см. Преимущества биогазовых технологий).

Подобную установку решили построить и мы, запланировав провести работы в два этапа.

  1. Сразу после запуска производства используем традиционную технологию – навозохранилища. Осветленная (жидкая) фракция навоза на время карантина будет помещаться в пленочные лагуны, твердая фракция (компост) – на специальные площадки складирования. После карантина весь навоз будет вноситься на наши поля.
  2. После выхода животноводческого хозяйства на проектную мощность в непосредственной близости от площадки хранения навоза будет построена биогазовая установка. Проект разрабатывается при участии немецкой компании Verbio – крупнейшего мирового производителя биогаза. Мы рассматриваем несколько концепций, начиная с классической технологии получения и использования биогаза и заканчивая абсолютно новой, не имеющей пока аналогов в России. Совет директоров компании примет решение по этому вопросу после завершения технико-экономических расчетов.

Переработка биологических и боенских отходов. В странах Европы налажена совместная работа небольших специализированных предприятий.

Одни выращивают зерновые, вторые производят из них корма, третьи выращивают на этих кормах животных, четвертые забивают скот и делают первичную переработку, пятые занимаются глубокой переработкой и выпуском готовой продукции, шестые – переработкой отходов. Цепочка выстраивалась не один десяток лет и на практике доказала свою эффективность.

В России, наоборот, предпочитают строить крупные интегрированные агрохолдинги. Бизнес вынужден концентрировать разные направления в одних руках, потому что только так, к сожалению, можно быть уверенным в ритмичной работе предприятия.

Мы рассматривали два варианта утилизации биологических и боенских отходов: заключение договоров со специализированными предприятиями (утильзаводами), как делают большинство хозяйств в России, или организацию самостоятельной переработки. Взвесив все за и против, остановились на втором способе, в первую очередь из соображений безопасности.

Страшно представить, что может случиться, если вместе с автотранспортом переработчиков, которые поэтапно объезжают все хозяйства региона, на наше предприятие попадет опасное заболевание. К сожалению, в последние годы такие случаи не редкость.

К тому же мы посчитали, что, несмотря на значительную финансовую нагрузку на первом этапе, в будущем затраты должны многократно окупиться.

В качестве партнера выбрали шведскую фирму, которая предложила следующие преимущества:

  • строгое соблюдение действующих санитарно-ветеринарных норм за счет использования в производстве оборудования из нержавеющей стали и наличия автоматической мойки;
  • возможность снизить в технологическом процессе потребление электроэнергии и пара, обеспечив тем самым снижение эксплуатационных расходов;
  • возможность уменьшить расходы на строительство объекта путем компактного размещения оборудования.

Преимущества биогазовых технологий

  • Уменьшаются выбросы метана в атмосферу.
  • Предотвращается загрязнение воздушного бассейна, почвы и грунтовых вод в районе агропромышленного предприятия.
  • Существенно сокращается санитарно-защитная зона вокруг агропромышленного предприятия.
  • Обеззараживаются органические отходы животноводства и птицеферм.
  • Можно замещать часть минеральных удобрений и гербицидов готовыми органическими удобрениями.

В странах ЕС перед производителями поставлена четкая цель: к 2020 году увеличить долю возобновляемой энергии в общем энергетическом балансе до 21%. В России власти не регламентируют этот процесс.

Руководствуясь соображениями экономической рентабельности, компании сами выбирают, вносить ли навоз на поля или утилизировать его с помощью биогазовой установки.

Но даже если собственник готов инвестировать в строительство биогазовой установки, нет гарантии, что он сможет реализовать полученный биогаз, так как у нас отсутствует законодательный механизм реализации энергии, полученной из альтернативных источников.

Поэтому рассчитывать на широкое применение новых технологий в России не приходится. Однако в некоторых субъектах РФ, где проблема хранения и утилизации навоза стоит особенно остро, принимаются местные законодательные акты.

Другие способы переработки органических отходов

Вермикультура (разведение дождевых червей). Этот способ утилизации органических отходов широко распространен в Европе, США и Японии. Дождевые черви во много раз ускоряют разложение органического вещества и позволяют в относительно короткие сроки превратить отходы в гумус. Дохлых червей используют как белковую добавку к кормам и в качестве биохимического сырья.

Английский рецепт корма для бычков. В Англии птичий помет ферментируют, обрабатывают муравьиной кислотой и с добавками мелассы скармливают бычкам.

Комбикорм по-канадски. В Канаде навоз смешивают с соломой, а потом засевают спорами грибов. В результате получается высокобелковый корм, пригодный в пищу животным.

По материалам портала www.fermer.ru
Источник: журнал «Генеральный директор»

Источник: https://rynok-apk.ru/articles/animals/izbavlenie-ot-othodov/

Как происходит производство биогаза из отходов

Биогазовые станции для решения проблемы переработки отходов птицефабрик

Животноводческое хозяйство постоянно сталкивается с проблемой вывоза отходов. На утилизацию навоза требуются большие деньги. Но есть способ, с помощью которого можно не только сэкономить свои денежные средства, но и сделать так, чтобы отходы превратились в полезное вещество.

Рачительные животноводы уже давно используют на практике специальную технологию производства из навоза биогаза – вещества, которое может служить в качестве топлива.

Впервые услышав о такой технологии, многие наверняка подумают, что она появилась совсем недавно – максимум 10 лет назад. Однако о том, как из отходов получать газ, полезный в хозяйстве и промышленности, люди знали уже давно.

Исследования в этой сфере начались более 200 лет назад. В 19 веке они с успехом продолжили развиваться.

В начале прошлого столетия в промышленности началось использование метантенков – устройств, основная функция которых – переработка отходов в газ метан.

Зачем перерабатывать навоз?

И хотя технологии производства биогаза из отходов уже давно используются в разных странах, именно в наши дни они становятся наиболее важными. Это связано с глобальными экологическими проблемами и с увеличением стоимости традиционных видов топлива.

Переработка органических отходов в биогаз позволяет уменьшить объем выбрасываемого в атмосферу метана, а заодно получить альтернативный источник тепла.

Экологическая ценность производства биогаза

Все, кто занимается садоводством, прекрасно знают, что навоз – это отличное удобрение. И если на скотном дворе у сельского жителя есть одна корова, то всё можно использовать для удобрения в своём саду или огороде. Однако, если коров больше, то навоза появляется столько, что его некуда девать.

Для того, чтобы навоз стал качественным удобрением, требуется среда с определённой поддерживаемой температурой. А это уже дополнительные затраты.

Поэтому фермеры зачастую просто оставляют навоз на длительное хранение где-нибудь недалеко от места его появления и затем, когда приходит время, вывозят его на поля. Однако в таком случае при низких температурах он лишается столь важного компонента, как азот.

Следовательно, качество удобрения значительно ухудшается. Также при неправильном хранении из навоза выделяется метан – газ, который лишь засоряет воздух.

Благодаря современным технологиям, можно не только предотвратить отрицательное воздействие вредных газов на атмосферу, но и сделать так, чтобы они, наоборот, приносили пользу.

С помощью специальной технологии, основанной на жизнедеятельности микроорганизмов, навоз превращается в биогаз, который затем можно использовать в качестве топлива. При этом то, что останется в качестве отходов, может быть использовано как удобрение.

Комплектация установки для производства биогаза

Для переработки отходов сооружаются специальные установки. Оборудование для переработки навоза в газ состоит из шести основных элементов.

  1. Биореактор, в котором разлагается сырье.
  2. Автоматическая система подачи сырья.
  3. Устройство для перемешивания массы.
  4. Оборудование, поддерживающее нужную температуру.
  5. Газгольдер, в котором хранится полученный газ.
  6. Приёмник твердых отходов.

Без этих элементов не обходится ни одна установка, использующаяся в промышленности. Однако те метантенки, которые в быту применяются фермерами, имеющими своё сельское хозяйство, устроены гораздо проще.

Устройство и особенности оборудования для производства биогаза

Основная часть установки – биореактор. Он может быть исполнен в одном из нескольких вариантов. Но в любом случае он должен быть достаточно герметичным и не позволять проникнуть внутрь кислороду.

В домашнем фермерстве для изготовления биореактора обычно применяются топливные цистерны объемом 50 куб. м. Но можно также купить уже готовый метантенк.

Его главное преимущество – возможность быстро разобрать и перевезти в другое место, когда это необходимо.

Технология производства биогаза в домашних условиях

Если соблюдать простые правила эксплуатации, то оборудование для переработки навоза в биогаз сможет полностью обеспечить энергией как небольшое жилое помещение, так и целое промышленное предприятие.

Биореактор вырабатывает не только топливо в виде газа, но и ценное удобрение, в основе которого лежит гумус.

Чтобы получить биогаз, органическое сырье нужно поместить в такие условия, в которых быстро смогут развиваться определенные виды микробов.

Производство биогаза из отходов животноводства проходит в 4 этапа, в каждом из которых участвуют разные штаммы микроорганизмов. Примечательно то, что они не нуждаются в кислороде. Однако важно поддерживать оптимальные показатели давления и температуры. Организмы, вырабатывающие метан, хорошо развиваются в условиях давления в 1/20 атмосферного и при температуре в 50 градусов.

Когда сырье будет помещено в биореактор, начнется его активация, на которую может уйти несколько месяцев.

Как только появится газ, это будет означать, что появилось уже достаточное количество микроорганизмов, и примерно через 10 дней в реактор добавляется новое сырье, которое активируется уже гораздо быстрее.

Чтобы поддерживать оптимальные условия, нужно с определённой периодичностью перемешивать сырье. А для сохранения постоянной температуры в 50 градусов придётся применять обычное отопление.

Сырье для производства биогаза

Бытует мнение, что навоз – это лучшее сырье для производства биогаза. Из тонны не содержащего примесей навоза можно получить лишь около 60 куб. м ценного газа. К тому же, именно в навозе присутствует больше всего видов бактерий, способных долгое время поддерживать работу биореактора.

Однако в навоз предварительно можно добавлять отходы садоводства и пищевой промышленности.

Перед тем, как поместить сырье в реактор, его нужно размельчить и разбавить водой.

Что представляет собой биогаз

Но что же такое биогаз и почему он оказывается таким полезным?

Биогаз – это вещество, которое невозможно ни увидеть, ни почувствовать. Оно во многом похоже на обычный природный газ. При его сжигании выделяется большое количество тепла. В этом плане 1 куб. м биогаза эквивалентен 1,5 кг традиционного угля.

Газ, вырабатываемый биореактором, примерно наполовину состоит из метана, хотя точные цифры сильно варьируют. Если метан из отходов попадает в атмосферу, то он наносит ей вред, усиливая парниковый эффект. Но если его специально собирать, а затем использовать в качестве топлива, то он сгорает.

Другое вещество, входящее в состав биогаза – углекислота. Его процент меньше. Перед применением в хозяйстве оно обычно удаляется. Остальные составляющие – водород, сероводород, азот.

Технология получения и производства биогаза из навоза

Производителями биогаза являются анаэробные микроорганизмы, которые разлагают навоз. Чтобы началась переработка навоза в газ, нужно поместить сырье в резервуар, где нет кислорода и некоторое время поддерживать там определенную температуру.

Отсутствие кислорода и достаточно теплая окружающая среда – это как раз и есть благоприятные условия для развития нужных микроорганизмов. Так отходы животноводства начнут превращаться в экологически чистое топливо, а также в ценное удобрение.

Принцип работы установки по производству биогаза

Газы, которые образуются микроорганизмами в результате их жизнедеятельности, будучи довольно лёгкими, поднимаются в верхнюю часть метантенка. Оттуда их затем и выкачивают. А в нижней части оказывается остаточный продукт, который как раз можно использовать в качестве удобрения. Этот продукт сохраняет все полезные свойства навоза, так как в нём остаются азот и фосфор.

Но если приобрести подходящий резервуар не так уж и сложно, то с поддержанием постоянной температуры уже могут появиться проблемы. Ведь здесь не обойтись без больших финансовых затрат. Микроорганизмы, которые принимают участие в процессе переработки, начинают действовать лишь при температуре выше 30 градусов. А некоторым видам и вовсе требуется среда, нагретая до 50 градусов.

Примерный выход биогаза

Одна корова за сутки в среднем производит до 40 кг навоза. Если поместить его в биореактор, то микробы выработают примерно 1,5 куб. м топливного газа, а это – 3 кВт/ч электрической энергии.

Этапы получения и переработки отходов

Процесс производства проходит в 4 этапа.

  1. Сначала микроорганизмы перерабатывают высокомолекулярные соединения, превращая их в низкомолекулярные. Полимеры становятся мономерами. Данный процесс протекает довольно медленно, на его скорость во многом влияет кислотно-щелочной баланс среды.
  2. На следующем этапе образуются кислоты. Некоторые молекулы попадают в клетки микроорганизмов, и там продолжается их разложение. Сначала происходит выработка карбоновых кислот, а также некоторых газов: сероводорода, аммиака, углекислого газа.
  3. На третьем этапе образуются вещества, необходимые для появления метана. Это углерод, его двуокись, а также уксусная кислота.
  4. И завершается переработка навоза в биогаз образованием самого метана. При этом появляются и побочные продукты – углекислый газ и вода.

Строительство подземной установки по производству биогаза

Самой главной составляющей установки является метантенк. Так называется емкость, внутри которой и происходят все необходимые химические реакции, способствующие превращению отходов в ценный метан.

Для уменьшения затрат на поддержание постоянной температуры эту емкость размещают прямо под землёй.

В этом случае тепловая энергия, которая вырабатывается во время реакций, сохраняется надолго, и температура среды составляет около 15 градусов.

Для небольших метантенков, объем которых не превышает 3 куб. м, допускается использование капроновой ёмкости. А для теплоизоляции используют часто применяющиеся в строительстве материалы такие, как минвата и пенополистирол.

Дно ямы, выкопанной для размещения метантенка, покрывают бетонным раствором слоем до 10 см. Бетон нужен для того, чтобы предотвратить выдавливание ёмкости из почвы.

Лучший материал для сооружения больших реакторов – керамзитобетон. Он обладает хорошей прочностью и к тому же, является неплохим теплоизолятором.

Перед тем как начинать заливать стены ямы, необходимо соорудить трубу, через которую будет подаваться смесь. Толщина этой трубы обычно составляет около 30 см. А длина её должна быть такой, чтобы нижний конец располагался на расстоянии примерно 25 см от дна.

В верхней части метантенка находится газгольдер – предназначенная для концентрации газа конструкция в виде конуса или купола. Для изготовления газгольдера могут использоваться обычные металлические листы. Но в некоторых случаях применяют кирпич, который затем обивают металлической сеткой и наносят слой штукатурки.

Из верхней части газгольдера должны выходить две трубки. Одна из них выводит вырабатываемый газ, а через другую откачивается отработанная масса.

Емкость метантенка должна быть надежно закрыта и выдерживать давление в 1/10 атмосферного. Поэтому её стенки изнутри обмазывают битумом, а в верхней части устанавливают герметичную крышку.

Производство биогаза из отходов органики как бизнес

Начать деятельность, имеющую отношение к альтернативным источникам энергии, может даже новичок в сфере бизнеса. Для этого нужно либо иметь собственное фермерское хозяйство, либо начать сотрудничать с фермами и регулярно получать от них навоз.

Установкой биореактора можно заняться самостоятельно или обратиться за помощью к профессионалам. После этого останется только наладить сбыт готового альтернативного топлива и удобрений. В этом случае все затраты быстро окупятся и данный бизнес начнет приносить солидный доход.

Кроме того, работая в области альтернативных источников энергии, предприниматель будет получать надбавку при реализации электроэнергии на оптовом рынке.

Сфера применения биогаза

Производство биогаза из отходов не только способствует улучшению экологической обстановки, но и значительно сокращает затраты на энергоснабжение. Сфера применения этого газа довольно обширна. Он может быть использован в качестве топлива для автомобиля, для производства электричества, а также для отопления жилых домов и малых промышленных зданий.

Источник: https://musorish.ru/proizvodstvo-biogaza-iz-othodov/

Утилизация птичьего помета на птицефабриках – пути решения

Биогазовые станции для решения проблемы переработки отходов птицефабрик

Современный уровень развития птицеводческой отрасли и состояние ее сырьевой базы требуют принципиально нового подхода к решению проблемы использования внутренних ресурсов.

Сущность этого подхода состоит в создании и внедрении малоотходных и безотходных технологий, позволяющих максимально и комплексно включать в хозяйственный оборот буквально все сырьевые ресурсы, которые постоянно образуются и накапливаются в птицеводческих хозяйствах при производстве основной продукции – яиц и мяса птицы.

Применение такого подхода обусловлено необходимостью  надежного исключения экономического и экологического ущерба, наносимый окружающей природной среде в результате накапливания отходов, и создания условий для получения дополнительного дохода от реализации  новой побочной продукции, полученной  от переработанных отходов.

Опасность птичьего помета

По многим причинам в разряд опасного отхода птицеводческих хозяйств  включен птичий помет. Ежедневное поступление больших  количеств  пометной массы является наиболее значимым экологическим фактором воздействия на окружающую среду.

Несанкционированные зоны хранения помета являются существенным источником не только загрязнения  рельефа почв, водоемов и подземных вод но и причиной  возникновения и распространения  резкого неприятного запаха, ускоренного роста и развития  яиц и личинок гельминтов и мух, множества других микроорганизмов,  в которых  могут быть возбудители опасных заболеваний.

Как показали результаты  обследования  многих птицефабрик в различных регионах России, одной из главных причин возникновения экологической опасности от накапливания помета является низкое качество выполнения технологических операций по удалению помета из птицеводческих помещений, а также его неправильного хранения, транспортирования и самое главное использования в качестве  органического компонента при производстве удобрений.

При длительном хранении  помёта на грунтовых площадках происходит загрязнение почвы, грунтовых и пове­рхностных вод. В  поверхностном слое почвы таких площадей  по высоте  0,4 м содержится до 4950 кг/га минерального азота, в том числе 2500 кг/га нитратного, что в 17 раз  выше  по сравнению с незагрязнённой почвой.

В грунтовых водах на площадках хранения птичьего помета, где накапливаются атмосферные осадки, содержание (мл/л) нитратного азота превышает содержание его в дренажных водах споля в 2 раза, аммиачного азота — в 8 раз, фосфора — в 11  раза, калия — в 10 раз. Эрозия почв, смыв удобрений и органических отходов приводят к сильнейшему загрязнению рек и озер.

Неудовлетворительное хранение и неудовлетворительное использование помета не только наносит существенный вред окружающей среде, приводя прилегающие к птицефабрикам территории в неудовлетворительное экологическое состояние, но и приводит к потерям огромного количества необходимого для сельскохозяйственных угодий качественного органического удобрения.

Бесконечные констатации экологических нарушений законодательства по охране окружающей среды и предъявляемых штрафных санкций к птицефабрикам не создают условий для эффективного решения проблемы  утилизации птичьего помета. Под словом утилизация понимается не уничтожение  его как отхода, а употребление с пользой(Большая Советская Энциклопедия. 1997 г. Том 27. Стр. 401).

Во ВНИТИП  поступают многочисленные предложения с различными экономическими обоснованиями переработки  птичьего помета в биогаз, электрическую энергию, топливные брикеты, кормовые добавки, выращивание калифорнийских червей, сжигание, производство удобрений и др.

Производство органических удобрений на основе птитьего помета

Из всех многочисленных предложений для крупных и средних  птицефабрик России может быть принято только один способ – производство органических удобрений на пометной основе.

Учитывая специфику производственного процесса функционирования птицеводческих хозяйств:  направление продукции (получение яиц или мяса), вид птицы, (яичные куры, цыплята-бройлеры), способ содержания (напольное, клеточное), климатическая зона (север, юг), — производство органических удобрений  может быть организовано по  четырем  технологиям, каждая из которых комплектуется  соответствующими агрегатами, машинами и др. технологическим оборудованием. Перечислим основные способы производства удобрений на пометной основе:

1. Пассивное компостирование. Это  самый простейший способ, который включает получение органических смесей  (птичий помет + птичий помет с подстилкой, птичий помет + торф, птичий помет + древесные опилки, птичий помет  +  другие  местные органические отходы).

Органическая смесь формируется в штабели высотой не более 2,5 метров.

Через 6- 8 месяцев хранения на полевых площадках происходит созревание этой смеси, так как в ней создаются благоприятные условия  для роста и развития  мезофильных и термофильных микроорганизмов, в результате чего и образуется компост, который пригоден для использования в земледелии.

2. Интенсивное компостирование. Этот способ применяют, когда готовое органическое удобрение планируется реализовать через розничную торговлю.

По этому способу органическую смесь загружают в специальные ферментеры, в которых процесс созревания происходит за 6-7 суток, так как в них нагнетается в нижнюю часть воздух, который резко интенсифицирует рост и развитие мезофильных и термофильных микроорганизмов.

3. Термическая сушка помета в специальных установках. Этот способ может быть применен для птицефабрик, в которых птица содержится в клеточных батареях, птицефабрики расположены в курортных зонах или районах Крайнего Севера, в крупных населенных пунктах, отсутствуют источники постоянного поступления органических компонентов: торфа, опилок и др.

4. Вакуумная сушка помета. Этот способ является новым для птицефабрик. Он может быть использован для ликвидации многолетних накоплений пометных стоков, при производстве сухого помета, поступающего из клеточных батарей. Разумеется затраты на получение сухого помета будут тем меньше, чем ниже влажность пометной массы.

По каждому из представленных способов во ВНИТИП  имеются  научные и практические  наработки, которые подготовлены при тесном сотрудничестве с такими головными научно-исследовательскими институтами как  ВНИИ агрохимии им. Д.Н.

Прянишникова, ВНИИ ветеринарной  санитарии, гигиены и экологии; компаниями, накопившим большой опыт по переработке птичьего помета в удобрение: (ООО « Эко-Агти», «Развитие Эко», ООО «Биокомпост», ООО «Спецпромтех», НПЦ «БиоЭкоСан», ОАО «НИИОГАЗ», Институт конъюнктура аграрного рынка, и др.

Лысенко В П. —  доктор с — х. наук,  Горохов А. В  — аспирант,

 ВНИТИптицеводства

Page 4

Источник: https://www.waste.ru/modules/section/item.php?itemid=151

Превратить тонны навоза в кубометры биогаза и заработать на этом

Биогазовые станции для решения проблемы переработки отходов птицефабрик

Средний свинокомплекс на 10 тысяч голов может зарабатывать до 70 млн. рублей в год на переработке своих отходов в биогаз и удобрения.

Правда, биогазовая установка, внутри которой бактерии превращают навоз в «деньги», удовольствие слишком дорогое для российских фермеров, поэтому такая практика в России почти отсутствует.

Предприниматель Александр Смотрицкий нашел способ радикально улучшить экономику процесса и быстро нашел покупателей своей технологии, но не в России, а на западных рынках.

Идея

На проблему переработки органических отходов мы (инициаторы проекта Александр и Андрей Смотрицкие) натолкнулись случайно: по дороге в аэропорт Екатеринбурга находится птицефабрика, которая складирует свои отходы на соседние поля.

Часто в округе ощущается неприятный запах, что невольно задаешься вопросом — почему эту проблему никто не решает.

Давно известно, что органические отходы, к которым относятся и пищевые остатки, и канализационные стоки, и навоз либо помёт, прекрасно сбраживаются в топливо и газ в биогазовых установках — больших емкостях без доступа воздуха.

Я в то время занимался экспериментальной теплофизикой, а отец, инженер со стажем, обладал богатым опытом: его разработки применяются в самых разных сферах — от медицинских учреждений до предприятий тяжелой промышленности.

Изучив проблему, мы выяснили, что в России установки для промышленной переработки биологических отходов не распространены из-за низкой производительности. Применять их дорого из-за слишком длительной (брожение может занимать 90 и более дней) и неполной переработки сырья.

Удобрение, получаемое на выходе, содержит 95-98% воды и лишь 2-5% полезных компонентов. При столь длительном брожении необходимо строительство большого по размерам реактора — дорогостоящей конструкции.

Мы выдвинули гипотезу, что проблему длительной и неполной переработки сырья можно решить, заранее превращая волокнистые отходы в однородную массу, с которой бактерии справляются намного быстрее.

Биогазовую установку можно сравнить с системой пищеварения, которая работает неэффективно из-за того, что у нее нет зубов.

Блок предварительной подготовки биомассы — это «зубы», позволяющие установке переваривать отходы быстрее и эффективнее.

На собственные средства мы в течение нескольких лет разработали и испытали лабораторный образец устройства подготовки биомассы, затем — предпромышленный прототип и провели испытания на биогазовой установке в Оренбургской области. Позже, с привлечением Фонда посевных инвестиций РВК создали промышленные варианты системы.

Вторая часть технологии позволяет конвертировать жидкое удобрение, производимое биогазовой установкой, в сухое удобрение и воду, пригодную для повторного использования — реализована в другом модуле, который устанавливается уже на выходе биогазовой установки. Это решение также прошло схожий цикл развития от лабораторных образцов. Именно органическое удобрение, которое получается на выходе и содержит не только минеральные компоненты, но и до 20% гуминовых соединений, и дало название всему проекту — WiseSoil.

Инвестиции

В 2015 мы получили 20 млн. рублей от ФПИ РВК и группы частных инвесторов. Пилотные проекты начинались с нескольких площадок в Оренбургской, Кировской, Челябинской областях.

Затем мы перешли на пилотные проекты на объектах иностранных заказчиков в Финляндии, Чехии, США.

Также на раннем этапе большое содействие в упаковке продукта и выстраивании взаимоотношений с инвесторами оказали акселераторы GenerationS, и Cleantechopen в которых команда участвовала в 2013-2014 гг.

Уникальность технологии

Мы были не единственными, кто поставил задачу оптимизировать работу биогазовых установок — американская DuPont, немецкие Lehmann Maschinenbau и Hielscher уже разрабатывали технологии для решения задачи подготовки биомассы. Однако они ограничиваются одним, максимум двумя способами воздействия при подготовке отходов и требуют гораздо больших энергозатрат.

В свою очередь, модуль WiseSoil объединяет 5 типов воздействия на биомассу в едином устройстве, за счет чего на обработку сырья тратится очень мало энергии по сравнению с решениями конкурентов. На этапе отработки решений и прототипирования бывают проблемы с качеством элементов, изготавливаемых технологическими партнёрами. Для решения этой проблемы мы ввели систему постоянного мониторинга качества деталей, и покупных компонентов. До действительно массового производства мы пока не дошли — на данном этапе у нас, скорее, мелкосерийное производство. Но объем серии постоянно растёт. Чем больше серия, тем проще организовать все производственные процессы, так что основные производственные сложности остались на этапе разработки прототипов.

Продажи

Первый модуль WiseSoil мы продали в 2016 году предприятию по производству спирта из кукурузного зерна в Канзасе за 20 тыс. долларов. Это стало для нас неожиданностью сразу по нескольким причинам. Во-первых, в качестве потенциальных клиентов мы рассматривали в первую очередь биогазовые установки, перерабатывающие отходы свиноферм, птицефабрик, водоканалов.

Во-вторых, с первых переговоров на выставке Biomass Conference до установки модуля прошло всего три месяца: исключительная скорость для такого консервативного рынка и требующего столь многих согласований процесса. Возможность поучаствовать в этой выставке, как и в ряде других мероприятий (SLUSH, Energy Decentral и других) мы получили благодаря поддержке Сколково.

В 2017 году объем продаж вырос в 15 раз — модули WiseSoil купили предприятия из России, Казахстана, Великобритании и Южной Кореи.

Рынок

В Европе насчитывается около 20 тысяч биогазовых установок, поэтому у нас есть все шансы закрепиться на этом рынке. Если система подготовки сырья для биогазовой установки от поставщика из Германии обходится в 200 тыс. евро, а наша — в 30-40, то здесь мы получаем серьезное конкурентное преимущество.

Если говорить о России, то у нас отрасль утилизации органических отходов находится в зачаточном состоянии. Российским фермерам, чтобы использовать нашу технологию, нужно сначала приобрести саму биогазовую установку (далее — БГУ). Европейская биогазовая установка для крупного хозяйства обойдется в сотни миллионов рублей. Отечественный поставщик БГУ — компания «СельхозБиоГаз» — предоставляет БГУ в несколько раз дешевле и имеет ряд успешных внедрений, но пока имеет очень мало заказов из-за недоверия предпринимателей к самой идее, несмотря на то, что средняя свиноферма может получать 70 млн. рублей в год за счёт переработки отходов . В итоге предприятия лишаются потенциальной прибыли, и продолжают сбрасывать отходы в реки, поля, и платить за это миллионные штрафы.

Планы

В 2017 году «Биоэнергия» вышла на безубыточное производство и потенциальную прибыль мы планируем инвестировать в дальнейшее развитие. На сегодня команда состоит из пяти человек: к двум основателям добавились микробиолог и технические сотрудники, кроме того у нас есть свои представители в США и Чехии.

В данный момент мы разрабатываем и собираем модули в Уральском регионе из российских деталей, но сейчас рассматриваем возможность запуска производства части простых деталей в Китае: это может на 20-30% снизить издержки на этом этапе производства.

Одна из приоритетных задач — открытие офиса и производства в Европе, чтобы быть ближе к основным потребителям.

Что касается Российского рынка, то здесь также просматриваются перспективы. в последнее время вступил в силу ряд законов, стимулирующих и российские предприятия обратить внимание на переработку отходов.

Поскольку мы — одна из немногих отечественных компаний, создающих продукты для повышения эффективности БГУ, то при возникновении какого-либо серьезного рынка переработки органических отходов в России наш задел позволит занять существенную часть рынка.

Уже сейчас мы совместно с компаниями, производящими биогазовые установки, готовы предлагать владельцам свинокомплексов, птицефабрик, ферм КРС, комплексное решение по конвертации отходов в электрическую и тепловую энергию, либо сжиженный биометан, и высококачественное сухое удобрение.

Такое решение, в отличие от традиционной биогазовой установки, окупается на 50-70% быстрее, и позволяет владельцу предприятия уже сейчас избежать серьезных штрафов за нарушение законодательства.

Источник: https://generation-startup.ru/media-center/smi/46836/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.