автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Проблемы использования биоэнергетических установок для очистки животноводческих стоков
Автореферат диссертации по теме "Проблемы использования биоэнергетических установок для очистки животноводческих стоков"
Производственное объединение по изысканиям, исследованиям, проектированию и строительству водохозяйственных и мелиоративных объектов в СССР и за рубежом
" СОВИНТЕРВОД "
На правах рукописи
Кандидат технических наук
МАРИНИН ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ
СТОКОВ
05.23.07. - Гидротехническое и мелиоративное строительство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук МОСКВА - 1992
Работа выполнена в Научно-исследовательском институте управления (НИИУ).
Официальные оппоненты:
Доктор технических наук, профессор Горшков Вячеслав Алексеевич Доктор технических наук, профессор Усаковский Владимир Моисеевич Доктор технических наук, профессор Базаров Евгений Иванович
Ведущая организация - Всеросийский научно-исследовательский
институт механизации сельского хозяйства
Защита состоится " %" 0?1992 г. в Н часов на заседании специализированного совета Д 099.08.01 при Производственном объединении по изысканиям, исслещоьаниям, проектированию и строительству водохозяйственных и мелиоративных объектов в СССР и за рубежом "Совинтервод" по адресу: 129344, Москва, ул. Енисейская, дом 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПО "Совинтерво;
Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подпись- , заверенной печатью, просим направить на имя ученого секретаря Специализированного совета.
Автореферат разослан " ^ " _1992 г.
■ • V-'
Ученый секретарь Специализирован.ного^^^^^ ^
совета Д 099.03.01, к.т.н. . ' В1С.Задавпряиец
rCntííJip
E. • '
- - ;rai
Т. '1Л
[.диссертаций-
CSl'AH I'IAPAKTEP/ICTI'jKA. РАБОТЫ
Агстуялт-ность птобясэт олррдйгяотся взятки насей страной дуреем да днтзнелвло-э раззлтдо народного хозяйства, который включает з еобя зкодронпо прогрессивных безотходгах я :ладсотходпнх тохко.тэг::.!, ;:<д:л:з-?л::д;:х загрлздондо округьаадэй ерэды, нрздусглат-ршхнпзх г:аксгмгдьно<э дспользозанцэ зторттннх ресурооз, нетрадд-цдодшдс и гозебловллзмл:: лсточндкоз зпзргнп.
Пчдустрдлнзадля сэльедого хозяйства, строительство крушшх •..•.лго-гдор.одческпх :-:с:тпдэхсо>з дзг.аот узазенпие проблещи актуаяыы-::а г: до сельского хозяйства. 3 час-хноога д*л глтвотповодства, перевод которого ка цремапявняуи основу - зрогрзееявянй и законо-изрлиЛ процесс, прдсуодл веем развггпл? страж»?!.
НогатзвЕой стороной прсшпзленяого гжютководстБа, гепользу-гдзго бесподстзлочныл г.'зтод содержания пзошх, является огромное количество (до 40-50 кг/::г мяса) отходов ексохой зла-тасстгг (S2-97;"5), непсорэдстзенноэ пепользогазде которых з кадастзз удо-бре-пй шэвозмозно, взпду высокой копцоптрацдн в нпх органических загрязгзпдй и задтйдя богезпе^ворнпх субстанций. Процесс естественного разлатзпдя отходов з хранялгдах протекло? крайне медленно а неполно, трэбуе? создания гро.мад-их е:.дсос?е:1. При этом возникает одаскоеть загрязнения грунтовых вод. Одновременно происходи? загрязнбняэ воздуздого бассейна вследствие выделения дур-нодахпугдгх д вредких для здоровья чэловега газов.
Больга! часть указанных пгсóze:: :;;-~эт быть регона путем адазрзбиой (т.е. бгз досгупз кислорода) тгеработлед п оддеткд отходов г-лвотноводстга. ,Тг,~. эсоЗ целд до мг.сп;" сграиаг тара, достаточно esposo дспэльзугдоя блсоЕоргят.т'зо.т"? усталохл'Д (ЕЭУ).
Прог.зсз свазр-лдого сорги': эчгя ог^одог гиготг-оЕС-^сгг?. да-
Ео-перанх, тгхдодогдл а„*;;:. до л-rL/- с : г\.-
г : з:г:д гС ууу: :го дса:д > - д.'Т • • ;. . • -
мс л'л д-'".'-m. л0"ая сг~ ' ; ' i - - ~ ; - • ■ - ~ - - -- ■ - -1 _
использован в качестве топлива.
Проведенный в работе анализ отечественного и зарубежного опыта показал, что метод анаэробной переработки и очистки навозных стоков с помощью бионергетических установок является в настоящее время наиболее перспективным.
Настоящая диссертационная работа посвящена решению технологических, технических и технико-экономических аспектов проблемы анаэробной переработки и очистки отходов животноводства с помощью БЭУ в условиях народного хозяйства нашей страны.
Актуальность диссертационной работы обусловлена безотлагательной необходимостью разрешения проблемы переработки и очистки животноводческих отходов, обеспечивающего предотвращение загрязнения окружающей среды, а также способствующего решению таких важных задач, как энергообеспечение сельского хозяйства и обеспечение его высококачественным органическим удобрением, что долето способствовать решению энергетической и продовольственной программ страны.
Целью исследования является научная разработка теоретических и практических проблем применения БЗУ для переработки и очистки стоков животноводческих и свиноводческих комплексов с получением товарного биогаза и высококачественного удобрения без нарушения экологического равновесия окружающей среды, а также выработка исходных требований на проектирование БЗУ и разработка нормативов потребности в этих установках. При этом должны быть учтены достижения науки и практики, которые получены при исследовании в экспериментальных и производственных условиях за последние годы.
Реализация указанных проблем сводится к решению следующих основных задач:
1. Разработка исходных требований на проектирование БЭУ на основе выбора оптимального технологического процесса переработки навоза.
2. Обоснование целесообразности и перспективности проектирования и строительства промышленных БЗУ для животноводческих и свиноводческих комплексов, в зависимости от мощности поголовья и состава животных.
3. Выявление оптш,ильных технологических процессов отвечающих современным требования санитарной ветеринарии и обеспечиваю-
щих повышение производительности труда, снижение капитальных затрат, а такяе экономию материальных и топливноэнергетических ресурсов.
4. Разработка методики технико-экономической оценки эффективности применения промышленных БЗУ для переработки и очистки навозных стоков животноводческих предприятий в высококачественное органическое удобрение и биогаз и расчета норматива потребности в машинах и оборудовании для этих установок.
Помимо решения этих основных задач предусматривается рассмотрение ряда вспомогательных вопросов, к числу которых относятся:
- изучение состояния вопроса по литературным источникам, патентным материалам, натурным обследования! действующих БЭУ, существующим экспериментальным данным и анализу экспертного опроса специалистов;
- разработка и создание лабораторно-промышленной установки
с целью определения основных технологических параметров процесса;
- разработка принципиальной технологической схемы экспериментальной промышленной установки для анаэробного сбраживания отходов животноводства;
- выбор оптимального технологического режима работы экспериментальной промышленной БЭУ и расчет потребности машин и оборудования, входящих в ее состав;
- разработка методов, экспериментального исследования БЭУ в промышленных условиях;
- определение эффективности БЭУ с учетом предотвращения загрязнения окружающей средн;
- проработка теоретических аспектов, ускорения анаэробных процессов;
- проведение расчета технико-экономической эффективности экспериментальной, промышленной биоэнергетической установки;
Объектами исследования являются:
- отечественный и зарубежный опыт по анаэробной переработке и очистке животноводческих отходов;
- экспериментальные данные, полученные на БЭУ небольшого объема;
-животноводческие комплексы, выбранные для сооружения на них промышленных БЭУ;
- продукты переработки и счисиш животноводческих отходов на
БЭУ;
- комплексные экономические показатели работы установок БЗУ.
Работы по анаэробному сбраживанию производятся в соответствия с отдельны:.! заданием общей прогрисш по биоконверсни органических ве-деств и Постановлением ГКНТ СССР J2 167 от 20 апреля IS84 г. "О комплексном использовании биомассы путем ее биологической конверсии для получения топлива, удобрений к других ценных продуктов", предусматривающем значительное расширение работ по этой проблеме и определяющем необходимые организационные мероприятия по ее обеспечению.
Проведенная научно-исследовательская работа базируется на изучении практики научных исследований б агропромышленном производстве, опыта Союзводоканалпроекта, а такзе на работах отечественных и зарубежных ученых в области теории и методологии технико-экономических исследований агропрклплйеиЕого комплекса с учетом мировой практики решения продовольственных и энергетических проблем, вккэчая опыт высокоразвитых стран.
В работе использованы научные материалы Лаборатории проблем планирования, нормирования и управления в АПК КШУ, подго-товленнке при непосредственном участии автора.
В процессе исследования применялись различные методы и методические приемы общей и математической статистики: статпстико-экономический, монографический, расчетно-конструктивный, экономк-ко-математическпй. Для реализации экономико-математических моделей использована электронно-вычислительная техника.
Научной базой диссертации являются труды Института Микробиологии АН, Гипросельхоз, БИЭСХ, ВЯЛ, Микробиологии им.А.Кпрхени-тейна АН Латвии, ВНИИ ЕОДГЕО и др., публикации по теории и практическим аспектам реализации анаэробной переработки и очистки стоков сельскохозяйственного производства, в том числе работы Г.Д.Ананиапвлля, А.Х.Лвпзова, В.Баадера, Е.Доке, М.Ерзндерсера, Н.Г.Ковалева, Е.С.Пакцхава, В.Г.Некрасова, В.В.Найденко, И.Д. Родзиллера, И.С.Туровского, академиков С.В.Яковлева, А.А.Ласкор-ня, В.А.Воробьева, академиков ЕЛСХШ1Я Л.Г.Зрнста, Н.Г.Бекены:ого и -ряда других специалистов.
r.-i6r,v>- 5еклэчЕ.ет:сч в тс::, что, на osnosajiun анализа теоретических положений скас-р^бпсгз с(:;с:.-.иЕания г ог::та
рубежом, а также исхода из результатов экспериментов, проведенных на вновь созданных лабораторных установках:
- выбрана оптимальная технологическая схема и конструктивный вариант БЗУ для создания установок промышленного типа;
- отработаны технологические параметры процесса и разработано техническое задание на проектирование установок промышленного типа применительно к конкретным животноводческим хозяйствам с использованием как отечественного, так и зарубежного оборудования;
- изысканы технологические и конструктивные способы повышения эффективности и рентабельности процесса анаэробного сбраживания ;
- разработан принципиально новый метод расчета экономической эффективности БЗУ, включающий экологический аспект проблемы;
- разработана методика определения нормативов для расчета потребности в машинах и оборудовании, необходимых для комплектования установок БЗУ в хозяйствах практически любого масштаба.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанные технологические и конструктивные рекомендации по строительству БЗУ дают возможность комплексно решать проблему экологически безопасной переработки и очистки животноводческих отходов промышленных комплексов с получением полезных продуктов - горючего биогаза и высококачественного органического удобрения; предложенная методика расчета технике-экономической оценки эффективности и потребного количества оборудования позволяет достаточно быстро оценить целесообразность и эффективность создания установок в конкретных хозяйствах.
Апробация и реализация результатов исследования выполнена в Лаборатории проблем планирования, нормирования и управления в АПК НИИУ и Лаборатории сооружений очистки и утилизации Гипро-сельхоза в соответствии с проблемой зафиксированной в плане научно-исследовательских работ институтов и отраженной в научно-технической программе на 1936-1990 года: "Разработать и широко использовать прогрессивные технологии преобразования солнечной, геотермальной, ветровой энергии и биомассы для более полного вовлечения возобновляемых источников энергии в топшвно-энерге-тический баланс страны" (0.01.08 Приложение 16 4 к Постановлен:,го Государственного Комитета СССР по науке и технике и Академии
наук СССР от 10 ноября 1985 г. & 573/137, в том числе по темам: "Создать и освоить промышленные биоэнергетические установки для переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественное органическое удобрение и биогаз" /04.02/, "Разработать и внедрить технологический процесс сбраживания навоза для Стрыйс-кой свинофабрики Львовской области" /04.02.01.Т/, "Разработать и внедрить технологический процесс сбраживания навоза для комплексов по выращиванию и откорму 108 тыс.свиней в год и 10 тыс. молодняка крупного рогатого скота в совхозе-комбинате им.60-летня Советской Украины Днепропетровской области"/04.02.02.Т/, "Разработать и внедрить технологический процесс сбраживания навоза для молочной фермы на 800 коров в колхозе им.Дзержинского Речицкого района Гомельской области" /04.02.03.Т/, "Разработать технологический процесс и выдать исходные требования для проектирования промышленной биоэнергетической установки" /Т 2/, "Разработать методику оценки экономической эффективности применения промышленных БЭУ для переработки навоза животноводческих предприятий в высококачественное органическое удобрение и биогаз и рас-читать потребность в машинах и оборудовании, составляющих эти установки" /договор Ik 12.3-1/90 на создание научно-технической продукции, заказчик Главное управление по планированию и финансированию при Государственной Комиссии Совета Министров СССР по продовольствию и закупкам/.
По этим и другим темам диссертант является ответственным исполнителем.
Результаты исследований автора вошли в соответствующие задания проектным организациям на проектирование БЭУ.
Основное содержание и результаты исследований изложены в ряде докладов и научно-технических отчетов. Наиболее важные результаты исследований содержатся в более чем 20 публикаций общим объемом свыше 15 печатных листов, в числе которых тлеется монография.
Объем работы в диссертации 330 страниц текста. В ней представлены введение, 5 глав, выводы и заключение. Содержит 16 схем, 16 графиков, 27 таблиц, список основной использованной литературы из 180 наименований, приложения с табличным материалом.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении раскрыты актуальность, цель ти задачи, объект, теоретическая и методическая база, методы, логика, научная новизна, практическая значимость, апробация исследования.
В первой главе "Технико-экономические проблемы конверсии органических отходов животноводства в экологически безвредные компоненты" рассматриваются методы и технологические средства для микробного сбраживания отходов животноводства, приводятся лучшие технико-эксплуатационные характеристики биоэнергетических установок, используемых в мировой практике.
Ананлизируются наилучшие биологические процессы сбраживания, позволяющие частично сократить потребность сельского хозяйства в энергии, а также использование сброженного субстрата на повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
Ориентация на возобновляемые источники энергии наблюдается повсеместно. Так, например, в настоящее время в США за счет применения биогаза в условиях сельского хозяйства покрывается 1,6$ потребности в энергии, в ФРГ - около 1%, в Швейцарии -2,9%, в Индии - 20%. К 1995 г. в Индии предполагается получить такие объемы газа, чтобы обеспечить потребность страны в электричестве на 44%, заменить потребность в угле на 15$ и древесном топливе на 79 $.
Сейчас большие программы работ по производству биогаза тлеют КНР и Индия, где функционируют .миллионы мелких биоэнергетических установок, в том числе семейные - обеспечивавшие энергопотребности одной семьи.
В настоящее время в Западно-Европейских странах эксплуатируется более 200 установок по переработке навоза сельскохозяйственных животных в биогаз, в т.ч. около 80 в Швейцарии, 120 в Дании, Нидерландах, ФРГ и Италии, вместе взятых. Общее количество действующих в Англии БЭУ около 50 штук. Предполагается, что к 1995 г. в Англии биогаз покроет потребности сельского хозяйства в энергетике.
В США, наряду с мелкими фермерскими установками, успешно функционируют заводы по переработке сельскохозяйственных отходов с получением биогаза. В штате Канзас ведется строительство круп-
ного навозоперерабатпвалщего комплекса с ежесуточным выходом очи-ценного метана в объеме 73 тыс.м .
По мнению ряда зарубежных специалистов самым основным недостатком способа метанового сбраживания является относительно длительный начальный процесс, из-за медленного роста анаэробных бактерий. С целью уменьшения стартового периода, за рубежом ведутся исследования з нескольких направлениях - оптимизация технологических параметров процесса (температуры, геометрии реактора, качества активного ила, свойств, природа и структуры биопленки и ее микробного состава) и разработки методов удержания биомассы (фиксирование на пленке, фильтре и т.д.).
Зранцузкие ученые публикуют результаты исследований л опытно-конструкторских разработок по созданию промышленных анаэробных установок для производства биогаза. Газ, в этом случае, используется в качестве моторного топлива для выработки электроэнергии, годовая выработка которой достигает 73 тыс.кВт.ч. Поскольку, в ходе анаэробного сбраживания жидкого субстрата происходит его дезодорация, удается получить экономию электроэнергии равную 94,9 тыс.кВт.ч. в год, которая обычно расходуется на эти цепи в случае предварительной аэробной обработки.
Б нашей стране технология сбраживания органических отходов применяется для обработкиоездков городских сточных ъюд. Наиболее крупные сооружения эксплуатируются на Люберецкой, Курьяновской к Ново-Курьяновской станциях аэрации г.Москвы, станциях'очистки сточных вод г.Ленинграда, Киева, Харькова, Горького и др.
Более 30 лет тому назад в нашей стране проводились исследования по анаэробному сбраживанию навоза сельскохозяйственных животных, однако, конструктивные недостатки установок, несовершенство режимов сбраживания, организационные и другие причины привели к свертыванию работ в этом направлении.
В последние годы работы по анаэробному сбраживанию навоза активизировались из-за появления крупных животноводческих ферм и комплексов, которые образуют большое количество стоков, являющихся потенциальным источником загрязнения окружающей среды.
Процесс анаэробного сбраживания органических отходов зависит, в основном,', от типа органического вещества и степени его измельчения, биологической реакции,' продолжительности процесса и способа перемешивания.
Существуют различные конструкции БЭУ, однка, ни одна из конструкций, до настоящего времени, не представляет из себя законченного решения. На практике используются и большие и маленькие БЭУ в зависимости от конкретных условий. Так, например, в Средней Азии, где БЭУ применяются для нужд одной семьи» а полученный биогаз используется для освещения домов и приготовления.птци, пользуются популярностью маленькие установки. В Китае таких установок в настоящее время эксплуатируется до 7 млн.штук. Напротив, в Чехословакии близ г.Тршебонь была построена большая БЭУ промышленного типа, где ежедневно перерабатывается около 300 м3 навоза, такая установка способна переработать отхода свинооткормочника на 35 тыс.свиней.
Фирмы "Дожи" (Венгрия), "ВУТ" и "Швартянг" (Германия), "Технопол" и "Гидропроект" (Чехословакия) и др.также разрабатывают крупные БЭУ промышленного типа.
Таким образом, и большие и маленькие БЭУ имеют шансы на популяризацию.
Критерием оценки использования БЭУ того или иного типа в зависимости от конкретных условий эксплуатации является экономическая эффективность.
Накопленный исследовательский опыт, а также практика создания лабораторных БЭУ позволили осознать важность проблемы и начать в ряде стран строительство крупных полупромышленных БЭУ, чему способствовала большая заинтересованность в развитии биоэнергетических проблем Европейского эконогтческого сообщества (ЕЭС), которое ввделило в период с 1984 по 1987 годы 130 млн. ЕСИ (денежная единица ЕЭС), из них - 50 млн. на науку, 40 млн. - на демонстрацию опытных образцов.
Результаты серьезного изучения проблемы незамедлили сказаться. Так, например, за последние десятилетие в сельском хозяйстве Германии построено около 150 БЭУ. Биогаз используеася, главным образом, для отопления жатых помещений, подогрева воды, сушки зерна и кормов. По данным специалистов Германии при поголовье 35 коров в день могло получить 50 м3 биогаза, что позволяет сэкономить за год около II тыс.л жидкого топлива.
Рентабельность производства бзогаза зависит от уровня цен на сельскохозяйственные культуры, жидкое топливо, транспортных затрат, стоимости установки, ее производительности и др.факто-
ров.
По мнению английских специалистов рост цен на природное топливо обусловил интенсивные научно-конструкторские разработки анаэробных установок для переработки навоза сельскохозяйственных животных в биогаз. Расчетным путем установлено, что при сроке службы основных пассивных элементов БЭУ 20 лет и активных машин и механизмов - 10 лет, ежегодных затрат на ремонт и техническое обслуживание в размере 3% капитальных вложений, ежегодной загрузке в течение 350 дней, БЭУ вполне экономична.
В Австрии создана система переработки навоза и растительных остатков в биогаз для небольших индивидуальных ферм. По подсчетам специалистов это позволит в масштабах всей страны снизить ежегодный импорт нефти на 570 тыс.т, что составит экономию в 175 млн.долларов.
По расчетам японских специалистов сбраживание 56 млн.т навозных стоков, ежегодно образующихся в сельском хозяйстве страны, позволит в значительной степени решить проблему охраны окружающей среды. Кроме того, при современном техническом уровне из этого количества навозных стоков с 10$ -ным содержанием органических веществ можно получить 1,68 млрд.м3 биогаза, эквивалентного I млрд.л нефти или 18$ всей энергии, расходуемой в сельском хозяйстве Японии.
Технико-экономические расчеты показали, что БЭУ, используе- . мая на ферме в 400 усл.голов КРС, при мез.офияьном режиме сбраживания может ежесуточно производить 710 м2 биогаза. При этом на собственные нузды процесса расходуется не более 50$ этого количества.
У нас в стране действует несколько опытно-промышленных БЭУ.
В системе машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства на 1986-1995 гг. чЛ1 "Животноводство", имеется позиция Ж 15.2.17, обзначающая оборудование для анаэробного сбраживания навоза, причем, для 800 коров требуется 2 единицы такого оборудования, для 1200 и 1600 коров соответственно 3 и 4 единицы.
Считается, что по своим технико-экономическим показателям, подобная биоэнергетическая установка соответствует лучшим зарубежным аналогам.
На данный момент основным сдерживающим фактором широкого внедрения этих установок является большая их стоимость, из-за
отсутствия необходимых комплектующих изделий отечественного производства (насосы-дозаторы навоза, вакуум-компрессоры, теплообменники, газгольдеры, горелки, контрольно-измерительные приборы и аппаратура, энергоблоки и др.).
Так, например, "Кобос-1" комплектуется оборудованием закупаемым на валюту у фирмы (Швеция).
Дальнейшая работа по совершенствованию БЭУ должна включать целый комплекс исследований направленных на повышение экономической эффективности при одновременном сокращении капитальных затрат.
Развитие возобновляемых нетрадиционных источников энергии, создание новых энергосберегающих технологий, становится настоятельной экономической необходимостью, в условиях дальнейшего роста потребления традиционных ископаемых энергоресурсов (в частности газы), запасы которых на земном шаре небеспредельны.
Поскольку, процесс метанового сбраживания сравнительно нетребователен к исходному продукту и реализуется как при низкой так и при высокой концентрации органических веществ, при этом выход биогаза, его количество и состав зависит от физикохимико-биологических свойств исходной органической массы, технологии процесса загрузки и выгрузки субстрата и ряда других показателей, то и величина экономического эффекта применения БЭУ зависит от этих же показателей.
Сейчас в мире накоплен некоторый опыт по применению биоэнергетических установок, рассчитанный на переработку, как больших, так и малых объемов органической массы, Выявлено, что экономически эффективное использование биогаза на малых установках обеспечивает удовлетворение собственных нужд животноводческих ферм, а большие БЭУ способны удовлетворить энергетические потребности достаточно крупного сельскохозяйственного предприятия. Вместе с тем, сведения об эксплуатации БЗУ в различных странах весьма разноречивы, а условия их применения практически несопоставимы.
Характерно большое разнообразие соверпг;-:яо различных, трудносопоставимых режимов работы, количества и качества получаемого биогаза.
Анализ зарубежных материалов по биогазу не позволяет сделать однозначный внвод об экономической эффективности того или иного зарианта конструкции биоэнергетической установки
или режима ее работы, а также составить единое представление об экспериментальных и теоретических результатах работ по экономической перспективности БЭУ. Уточнение этих вопросов требует проведения специальных исследований.
В последнее время за рубежом намечается тенденция к использованию мезофильного режима, не требующего больших дополнительных затрат энергии для поддержания процесса брожения. Поэтому этот режим сбраживания представляет интерес для дальнейшего исследования и внедрения в практику. Однако, для экспериментальной проверки параметров процесса анаэробного сбраживания отходов животноводства, целесообразно разработать и испытать усовершенствованную экономичную технологию с соответствующим аппаратурным исполнением.
Накопленный опыт работы на экспериментальных БЭУ предполагает возможность перехода к проектированию системы экономически эффективных БЗУ промышленного типа.
Анализ литературных источников, результаты НИР, проведенные экспертные оценки показали, что в настоящее время отсутствует единая методика экономической оценки биоэнергетических установок, Мало рекламируются преимущества БЭУ. Отсутствует методика расчета потребности в БЭУ.
Кроме того, нигде не проводились крупномасштабные исследования на экспериментальных промышленных БЭУ для определения экономического эффекта от предотвращения загрязнения окружающей среды. До сих пор, не сформулированы достаточно четкие требования к БЭУ промышленного типа.
Предпочтительное районирование БЭУ не имеет четкой определенности. Вопросы использования биогаза не достаточно определены, в частности, нет ясности, может ли биогаз, с точки зрения экономической эффективности, выступать в качестве полноценного заменителя добываемых горючих газов (пропан, бутан и т.д.).
Представляется возможным использование биогаза для самых разнообразных хозяйственных нухц, как в стационарных установках, так и для внутрихозяйственного транспорта.
Изучение научных работ по биогазу свидетельствует об экономической перспективности развития этого направления в получении дополнительных энергетических ресурсов к высококачественных органических удобрений для интенсификации сельскохозяйственного
производства.
Во второй главе "Программа и методика исследований" рассматриваются методические принципы, позволяющие охватить круг рассматриваемых вопросов и наметить пути их решения.
В соответствии с поставленными задачами диссертационная работа включает:
- изучение и анализ отечественных и зарубежных материалов, касающихся использования БЭУ для переработки органических отходов, получения и использование биогаза и других продуктов переработки;
- создание экспериментальной установки лабораборного типа
и проведения на ней исследовании с целью экспериментального изучения закономерностей анаэробного сбраживания _органических отходов животноводства и отработки оптимальных технологических параметров процесса;
- разработку методики обследования хозяйств, выбранных в качестве объектов для строительства в них БЭУ промышленного типа и формирование системы требований к таким хозяйствам;
- разработку теоретических предпосылок анаэробного сбраживания органических отходов животноводства с получением биогаза;
- проведение .исследований процесса в реальных условиях хозяйств, предназначеннных для строительства промышленных БЭУ, отработка оптимальных технологических схем и режимов переработки навоза для каждого конкретного хозяйства;
- разработку рекомендаций для проектирования установок промышленного типа в конкретных хозяйствах;
- оценку перспективной возможности использования биогаза в автомобильном и тракторном парке страны;
- разработку методологии и проведение технико-экономических расчетов использования БЭУ для промышленной переработки животноводческих отходов;
Анализ поставленных для исследования задач показал,1 что для их решения необходима разработки ряда конкретных методических подходов.
Работы по изучению возможностей размещения и оптимизации промышленных установок БЗУ в соответствующих животноводческих хозяйствах с учетом принятой технологии содержания лсиеог.чух и удаления навоза выполнялись непосредственно на объектах экспе-
ряментальных и технико-экономических обследований.
Выбор и согласование исходных даншх для разработки рекомендаций о целесообразности использования БЭУ производился в процессе обследования объектов.
Разработка рекомендаций по проектированию систем сооружений для обработки навоза с использованием БЭУ, осуществлялась в соответствии с исходными данными и действующими нормативными документами, а также на основании накопленного опыта разработки рекомендаций по организации работы очистных сооружений животноводческих предприятий.
Методика выполнения работ по разработке и внедрению реконда-ций для экспериментального проектирования и оценки стоимости сооружений метанового сбраживания жидкого наЕоза предусматривает:
- определение исходных даншх;
- составление технического задания на проектирование;
- составление сметы расходов на проектирование и строительно-монтажные работы;
- проектирование и изготовление макетного образца установки для проведения исследований в условиях конкретных хозяйств, в которых намечается последующее создание промышленной установки;
- проведение на макетной установке экспериментальных исследований с целью определения оптимальных режимов и основных параметров процесса; агрохимический исследования сброженного навоза для определения его влияния на урожайность сельскохозяйственных культур с оценкой затрат;
К числу основных параметров процесса сбраживания относятся:
влажность навоза;
РН среды;
температура протекания процесса;
доза загрузки;
объем и калорийность получаемого бногаза;
коэффициент объемного расширения биогаза;
удобрительная ценность сброженного субстрата;
степень дезинфекции и дегельминтизация сброженного субстрата;
стоимость рссурсоз н рабочей силы.
Для апробирования работоспособности предлагаемое технологических с "ем била разработана каОороторно-прогазксшпя биоэкорго-
плеская установка на ферме "Кутынго" опытного хозяйства "Шапово", на которой отрабатывалась методика проведения экспериментальных исследований.
На этой установке были отработаны режимы запуска и эксплуатации проектируемых технологических линий анаэробной переработки, соответствующее состояние их безопасной и эффективной работы, а также возможные пути интенсификации процесса анаэробного сбраживания навоза.
В настоящее время накоплен достаточно богатый экспериментальной катерпая, сделаны выводы и обобщения, делаэтея попытки перейти от качественного анализа к строгому количественному описанию процесса.
Однако, поведение микроорганизмов плохо поддается математическому описанию и часто непредсказуемо, так как зависит от большого числа трудиоучнтываемых параметров. Поэтому для практической оценки работоспособности будущей промышленности БЗУ целесообразна постановка натурного эксперимента на модели, которая максимально отображала бы процессы, происходящие на промышленной установке.
Для моделирования производственного процесса анаэробного сбраживания отходов животноводческих комплексов, была использована мобильная БЭУ, позволяющая максимально приблизить условия протекания процесса сбраживания в лабораторной установке к условиям работы будущей промышленной БЭУ.
Практически мобильная БЭУ помещается в те не климатические условия, использует то же сырье, что и будущая промышленная БЭУ. Результаты такого эксперимента дают возможность определить наилучше условия протекания процесса н сделать уточненное заключение об экономической эффективности.
Поскольку, экономическая г»£$ектпвнсс?ь БЗУ складывается из целого ряда составляющих, среди которых. икается эТхаектлвнссть от получ^змого газа, предлс-ззяа методика прнб;;";;.енного расчета бпхо-да биогаза, кроме того, разработана методика натурных ооеледола-нп2 ферм и комплексов, кгг потэнилалышх .тсточьллов сырья для получения биогаза.
Па основ-дкпц проведенного аналлса рапа ¿тно.эодческих хозяйств ~ля строительства проллллотмлл установок Сп~о выбран о тр:; "и-П'ОТНОВОДЧС елл:-: "ОМЛ локо:
:.оио-ы:~1 ог'а па С "О "иров л лс.ллоре лл. ). З.,п>лл л;п,..ого
Речицкого района Гомельской области ("Гомель");
- Стрыйская свинофабрика Львовской области на 54 тыс.голов в год ("Стрый");
- комплекс по выращиванию и откорму 108 тыс.свиней в год и 10 тыс.молодняка КРС в совхозе-комбинате им.бО-летия Советской Украины. Апостоловского района Днепропетровской области ("Апос-толово").
На основе отечественного и зарубежного опыта, а также учитывая необходимость в перспективе поиска дополнительных источников энергии нетрадиционного типа, необходма постановка широкого промышленного эксперимента, основой которого может послужить опыт разработки бионергетических систем для "Гомеля", "Стрыя" и "Апос-толово".
Однако, уже сейчас ясно на основании анализа способов и методов технико-экономической оценки БЭУ, что таку оценку следует проводить с учетом эффекта получаемого от биогаза, высококачественного органического удобрения и предотвращения ущерба от загрязнения окружающей среды.
Исходя из этих положений, в данной работе были разработаны рекомзщации для экспериментального проектирования трех объектов промышленного типа по анаэробной обработке навоза.
Краткий смысл программы и методики выполнения исследования сводится к ряду еле,дующих положений:
- широкое строительство БЭУ на животноводческих предприятиях ях требует постановки эксперимента в промышленных условиях;
- экспериментальная БЭУ промышленного типа может дать объективные результаты эксперимента после проведения предварительных исследований в лабораторных условиях;
- практическая оценка работоспособности и эффективности будущей промышленной БЭУ может быть отработана на малой модели, которая максимально отображает процессы >на большой установке;
- объект для строительства БЭУ должен выбираться после его всестороннего обследования;
- животноводческий комплекс, выбранный для строительства экспериментальной БЭУ промышленного типа, должен отвечать целому ряду требований, основное из которых - высокая культура производства;
- одним из перспективных является способ переработки жидко-
го навоза в метантенках, обеспечивающих получение высококачественного органического удобрения и горючего газа;
- суточная загрузка метантенка - основной фактор, влияющий на выход биогаза;
- режим переработки жидкого навоза и доза загрузки метантен-ков колеблются в широких пределах;
- для условий нашей страны технология переработки жидкого навоза в метантенках пока еще не разработана и отсутствуют научно-обоснованные рекомендации по сбраживанию жидкого навоза в метантенках;
- необходима разработка единой методики определения экономической эффективности БЭУ с учетом предотвращения загрязнения окружающей среди;
- ориентация на промышленные БЭУ в животноводстве потребует определения норматива потребности в машинах и оборудовании, входящих в ее состав.
В третьей главе "Теоретические предпосылки анаэробного сбраживания отходов животноводческого производства" излагаются результаты теоретического исследования проблемы получения биогаза из органических отходов, анализируются физико-технические факторы, определяющие интенсивность процесса и описываются результаты реализации теоретического анализа в полупроизводственных условиях.
Несмотря на то, что факт образования метана из органики был известен еще в ХУШ веке, лишь в последние 10-15 лет исследователи установили общие контуры процесса. Физический смысл анаэробной обработки органических веществ в т.ч. и сточных вод животноводства, представляет собой процесс стабилизации субстрата в бескислородных условиях. Рассматриваемый субстракт, т.е. навоз, представляет собой сложную многофазную полидисперсную среду, содержащую примеси органического, минерального и бактериального происхождения. Основными химическими элементами, которые к хода т в состав органических примесей, являются углерод я езох. X;- .пч^ски,. состав навоза очень сложен и зависит от большого числа компонентов и трутдаоконтроли-руешх факторов.
Сложность и неоднородность состава навоза обуславливает сложность и разветвленноеть процесса анаэробного сОраяазания.
Считается, что исходгыми ебраживаемши органическими веществами навоза являются также сложные opra:iH4acKLe соединения, как
белки, полисахариды, жиры и т.д., при этом процесс анаэробного сбраживания проходит в три стадии.
На первой стадии процесса происходит гидролиз полисахаридов (целлюлозы) и их разложение до органических кислот, спиртов, водорода и углекислого газа. Продуктами гидролиза липидоб являются глицерин и галактоза.
В результате гидрирования непредельных жирных кислот могут образовывать высшие жирные кислоты, такие как стеариновая и паль-миновая. Среди продуктов первой стадии процесса отмечены также такие соединения, как изобутираты, изовалериаты, ароматические кислоты (фенилацетаты, индолацетаты) и др.
Вторая стация представляет собой процесс анаэробного окисления продуктов первой стадии (кроме ацетата, углекислого газа и водорода), главным образом, пропионовой, ароматических и высших ненасыщенных жирных кислот до ацетета или ацетата и углекислого газа (в зависимости от состава).
В процессе окисления принимает участие целый комплекс культур микроорганизмов, отвечающих за катаболизм многих соединений, таких как нечетные карбоновые жирные кислоты.
Так, например, п-валерианты и высшие нечетные карбоновые кислоты путем В-окисления одной группы культур превышаются в ацетаты, пропиониты и водород.
Затем, в результате жизнедеятельности другой культуры, про-пионовая кислота обезуглероживания и окисляется до ацетата, углекислого газа и водорода.
Следует отметить, что в отрыве от биохимической реакции третье;! стадии, реакции первой и второй стадии протекать не могут, т.к. равновесие системы с накоплением Н, смещается влево, и, лишь в ассоциации с метаногенами, потребляющими Нр, может происходить катаболизмтжирнпх кислот, т.е. одним ии основных условий успешного протекания второй стадии процесса является низкое давление Н^ в системе. При этом существует сравнительно глало данных о микроорганизмах начальных (раз анаэробного разложения.
На третьей стадии - стадии биосинтеза биогаза тлеются мета-ногенные бактерии, являющиеся основным звеном данной стадии и представляющие собой весьма разнообразную по морфологии и высокомолекулярным соединениям группу бактерий.
Метаногены, как группа, обладают способностью образовывать
метан из водорода и углекислоты, ацетата, фермиата и метанола.
Практически все культуры бектерий данной группы способны генерировать метан из водорода и углекислоты.
Наиболее важным предшественником метана является ацетату ответственный за образование примерно 70$ всего метана. Остальной метан образуется главным образом из водорода и углекислоты.
Главным источником азота для метанобактерий является аммиак.
Располагая достаточно большим числом экспериментальных данных по получению биогаза, исследователи стремятся к количественному расчету выхода и состава биогаза, исхода из химического и бактериального состава исходного субстрата.
Учитывая характер протекания биохимических реакций, а также экспериментальные данные, можно считать, что из одного килограмма внесенного в метантенк органического вещества образуется приблизительно 200-300 л биогаза, содержащего 20-50% С02 и 5080% СН^.'При этом считается, что способность метантенка перерабатывать органическое вещество составляет приблизительно от 30 до А0%.
Установлено, что интенсивность процесса образования биогаза зависит от ряда физико-технических факторов. Taie, например, активность процесса при биологической переработке навоза зависит от наличия и активности метанообразующих бактерий, что обуславливается определенным количеством, качеством и химикобиологически-ми свойствами исходного навоза. Поскольку, метанообразующие бактерии являются основными бактериями прианаэробном сбраживании, которые значительно медленнее размнокаются и более чувствительны к изменениям окружающей среды, чем кислотообразующие, они определяют скорость всего процесса анаэробного сбраживания.
Причем, скорость процесса увеличивается с ростом температуры. Обычно выделяются три интервала температур при которых осуществляется метановое броасняе. Метановое бронение, протекающее при температуре до Ю°С и называемое nxixpc ^лышл процессом, до 30—10°с - мезо,¿ильным п до 50-60°С- термофильным,
В практике сбрасывания навоза селъохохозчлстзенных животных наибольшее распространение получил иезо.Сллыглл дроцесс брожения, обеспечивающий оптимальный 6члрт.с по затрата:.: энергии на поддержание собственного процесса.
Основное условие для интенсивного протекания процесса ана»
эробного сбраживания органических отходов определяется следующими факторами:
- постоянством подачи подготовленных питательных веществ в метантенк (желательно с посевом бактерий);
- предварительным нагревом исходной массы до необходимой температуры;
- стабилизацией сбраживаемого материала в метантенке путем полного преперемешивания содержимого реактора, одновременно с подачей питательных веществ и продуктов метаболизма (дегазофика-ция сбраживаемой массы);
- обеспечением постоянства заданной температуры сбраживаемой массы во всех точках метаптенка.
Подготовка исходной массы к загрузке в метантенк оказывает существенное влияние на протекание анаэробного процесса. Установлено, что процесс идет более активно, если загружаемый в метантенк навоз предварительно измельчен и нагрет. Перемешивание содержимого метантенка обычно осуществляется с помощью механических мешалок, компрессора для барботажа газом или циркуляционного насоса, либо сочетанием этих механизмов.
Одним из эффективных методов полного перемешивания содержимого реактора, является хорошо известный способ диффузии газа. Бяогаз сначала сжимается компрессором и подается под давлением в нижнюю часть реактора, откуда пузырьки газа с большой скоростью поднимаются вверх, и перемешиваюгмассу в реакторе, освобождая последние от продуктов метаболизма - маленьких пузырьков биогаза. Таким образом достигается нужная дегазификация осадка и высокая степень перемешивания массы, т.е. обеспечивается баланс концентрации веществ и температуры субстрата во всех точках реактора.
Значительное влияние на интенсивность распада беззольного вещества в процессе переработки органических отходов в анаэробных условиях оказываетя колебание температуры сбраживанаой массы внутри метантенка. Установлено, что чем выше температура протекания процесса, тем уже допустимые значения колебаний температуры. Так, при работе в мезошильном режиме при 38°С, допустимое значение колебания температуры составляет - 2,Р°С, при работе в мезошильно-термоузильном режиме £ 0,8°С и при работе в термофильном режиме при 52°С - ± 0,3°С.
Способ биоэнергетической переработки на?зоза может быть эко-
номически выгодным, если удается сократить период газификации и тем самым уменьшить затраты на единицу сброженной массы и получаемого биогаза. Выбор процесса сбраживания (термофильный или мезофильный тип) обуславливается экономическими критериями.
Значительное влияние на скорость газовыделения с единицы сбраживаемой массы оказывает суточная доза загрузки метантенка.
Считается, что при соответствующем подборе дозы суточной загрузки по отношению к рабочей массе, можно получить нужный объем в соответствующим срок.
Установлено, что метанообразугащие бактерии могут интенсивно развиваться только в среде с нейтральной или слабощелочной реакцией. В среде с кислой реакцией при всех прочих идеальных условиях они не могут развиваться.
Установление оптимальной кислотности гложет регулироваться посредством воздействия на влажность исходного сырья. Навоз крупного рогатого скота (КРС) при влажности 89-98$ можно перерабатывать в анаэробных условиях без предварительной обработки, так как кислотность сбраживаемой массы в этом случае будет на уровне 7-8 единиц РН.
Отдельно навоз свиной целесообразно перерабатывать в анаэроб-' них условиях только после предварительного раскисления. В качестве раскисляющего вещества можно использовать навоз КРС.
Интенсивное протекание процесса может быть обеспечено в случае предварительного обсеменения исходной массы культурами анаэробных бактерий, участвующих в процессе сбраживания. Причиной побуждающей делать прививки является то, что метанообразугащие бактерии размножаются очень медленно и, чтобы процесс интенсифицировать, весь исходный навоз необходимо сочленять метановыми анаэробными бактериями. Для это,: цели исходный навоз смешивают со сброженным в отношении 1:1.
Особое значение прививка имеет при запуске метантенков.
Выполнение указанных приемов оптимальный организации анаэробного метанового сбраживания позволяет добиться максимального о:оноглического эффекта от протекания химикобиологической реакции.
Кроме того, затраты связанные с рациональной организацией технологического процесса, хотя и несколько возрастают, зато с лихвой окупаются в ходе эксплуатации установок.
Осношпгли „'акторами, которые подвергаются оптимальному ре-
гулированию с целью достижения максимального экономического э^ь фекта и влияющими на процесс анаэробного сбраживания.являются:
- температура, при которой протекает процесс;
- качество поступающего на сбраживание субстрата;
- содержание сухого вещества;
- время хранения и метод обработки навоза перед сбраживанием;
- кислотность среды;
- концентрация ингибиторов;
- интенсивность перемешивания субстрата при сбраживании;
- доза загрузки метаптенка, режим работы и др.
Б настоящее время существует ряд БЭУ в которых реализованы результаты теоретического анализа анаэробного, метанового сбраживания в полупроизводственных условиях. Так, например, система анаэробного сбраживания жидкого свиного навоза включена в экспериментальный проект реконструкции очистных сооружений для Пяр-нуской межколхозной свинофермы, выполненной институтом "Эсткол-хозпроект" (г.Таллин), по совместно разработанным рекомендациям института "Гипронисельхоз" (Москва) и "Гидропроект" (Прага, Чехословакия) . Это решение с экономической точки зрения оказалось наиболее рациональным.
В настоящее время по этому проекту закончено строительство.
Проект экспериментальный, опытно-промышленной установки сбраживания навоза для свинокомплекса по выращиванию и откорму 30 тыс.беконных свиней в год в совхозе "Огре" Латвийской ССР, разработанный институтами "Латгипросельстрод" и "Латгипропром" (г.Рига) на основе исходных данных института микробиологии им. Кирхинштейна АН Латвийской ССР и проектных предложений разработанных Гипронисельхозом, так же доказал свою экономическую целесообразность.
Кроме указанных установок, были пущены БЭУ для сбраживания навоза КРС в совхозе "Рассвет" Запорожской области, в основу которой заложена технология, разработанная, институтами ВНПИКОНЗ, ЦНШШМЭЖ и КТИС',1, а также установки в Средней Азии, Подмосковье и др.местах.
Это позволило накопить некоторый опыт по организации производства и эксплуатации БЭУ и выявить пути получения наилучшей экономической отдачи от их использования.
Анализ теоретических положений по анаэробному сбраживанию и методов их реализации позволяет сделать следующие заключения:
- в результате выполненных теоретических исследований процесса анаэробного сбраживания отходов животноводства, определены основные параметры процесса, разработаны технические решения систем, смонтированы и введены в эксплуатацию опытные, полупроизводственные установки институтами ВНИИКОь'Бл, КТИСг.1 (г.Запорожье), ШЭСХ, разработаны технологические схемы и конструкция установок для интенсификации процесса анаэробного сбраживания навоза, выявлены теоретические и практические приемы для повышения экономической Эффективности БЭУ;
- основными факторами, влияющими на процесс анароэбного сбраживания жидкого навоза, являются температурный режим, интенсивность перемешивания субстрата и доза загрузки. Процесс также возможно интенсифицировать путем предварительного измельчения, выдерживания и подогрева субстрата. Совершенствование этих процессов направлено на повышение экономической эффективности БЭУ;
- ввиду того, что полупроизводственная БЭУ для сбраживания навоза КРС (на отечественном оборудовании) в ОПХ "Рассвет" имеет небольшую мощность, целесообразно разработать экономически оптимальные технические решения сооружений анаэробного сбраживания навоза КРС и свиней с возможностью использования отечественного и чехословацкого оборудования;
- анализ теоретических предпосылок анаэробного, меианового сбраживания еще раз подтвердил возможность повсеместного применения биоэнергетических установок;
- некоторые конструктивные и технологические упрощения на уже действующих объектах могут сказаться на улучшении эксплуатационных показателей;
- создание безотходных технологий, с использованием БЭУ, ири производстве животноводческой продукции необходимо постоянно расширять и не только за счет строительства новых комплексов, но, главным образом, за счет реконструкции действующих животноводческих объектов, расположенных вблизи городов, курортных зон и других экологически охраняемых зон;
- затраты на создание безотходных технологий компенсируются, в первую очередь, за счет обеспечения чистоты окружающей среды.
четвертая глада посвящена "результата;/; исследовааиЛ по
проектированию и эксплуатации бионергетических установок". Приводятся результаты лабораторных исследований системы анаэробного сбраживания навоза на энергетической установке на ферме "Ку-тино" ОПХ "Шапово".
Сделано обоснование выбора принципиальной технологической схемы для анаэробного сбраживания. Проведены экспериментальные исследования на мобильной лабораторной установке для проверки исходных рекомендаций непосредственно на любом животноводческом комплексе.
Проведенные экспериментальные исследования на лабораторных БЗУ, а также эксплуатационные обследования ряда животноводческих хозяйств, позволили дать обоснование исходных данных и более детально отразить технико-экономические условия работы будущей стационарной установки, обслуживающей животноводческое предприятие.
Предварительная апробация некоторых проектных решений на мобильной БЗУ позволило обосновать выбор оптимальных технологий переработки навоза на БЭУ и ускорить решение конкретных проектных задач, в частности, для животноводческих прндприятий "Гомель", "Старый" и "Апостолово".
По материалам предварительных исследований была создана экономически эффективная технология для рационального варианта анаэробной переработки навоза в БЭУ.
С учетом результатов экспериментальных исследований на опытной установке на ферме "Кутино", эксплуатационных данных ныне дейптвующих БЭУ и основных направлений в проектировании и строительстве установок за рубежом определен температурный режим сбраживания, глубина разложения сухого органического вещества, продолжительность сбраживания, доза загрузки и др.параметры, обеспечивающие наиболее экономичный режим работы.
Учитывая, что двухступенчатая система анаэробного сбраживания позволяет значительно интенсифицировать процесс,' повысить выход биогаза, целесообразно предусмотреть в системе емкость для предварительного подогрева субстрата до температуры ферментации, оборудованную устройством для перемешивания.
Для обеспечения требований ветерияарно-санитарных служб по обеспечению возможности обеззараживания стоков в случае эпизоотической ситуации на комплексе, следует предусмотреть наличие не менее двух реакторов и емкость для исходного навоза, рассчи-
танную не менее, чем на трехсуточный выход навоза с комплекса.
Следует предусмотрен» ■ использование энергии получаемого биогаза для нужд бионергетической установки: поддержания постоянной температуры в метантенке, подогрева исходного навоза, но максимальный расход биогаза на эти нужды не должен превышать 5070$ от его суточного выхода с установки; энергию избыточного биогаза, целесообразно применять для внутренних нужд комплекса.
Контроль и поддержание основных параметров сбраживания (температура, уровень, скорость перемешивания субстрата, давление в метантенке и газгольдере, загрузка и выгрузка субстрата, расход биогаза) должны осуществляться автоматически.
Использование в качестве субстрата для анаэробного сбраживания смеси навоза КРС и свиного навоза значительно улучшает показатели процесса. Учитывая длительный опыт эксплуатации аналогичной системы на свинооткормочном предприятии "Тришебоно" в Чехословакии, пока целесообразно ориентироваться на конструкцию реактора, заложенную в проекте БЭУ для Дярнуской межколхозной свинофермы.
Учитывая высокую сметную стоимость и материалоемкость мокрого газгольдера, целесообразно предусмотреть замену его сухой. Учитывая опыт эксплуатации БЭУ на животноводческих фермах за рубежом и результатов исследований отечественных специалистов следует предусмотреть очистку и осушку получаемого биогаза и устройство для перевода энергии биогаза в электрическу или использование избыточного биогаза в качестве топлива для внутрихозяйственного транспорта.
Принципиальная технологическая схема системы анаэробного сбраживания, например, для свиного навоза включает: приемный резервуар, насосную станцию, карантийный резервуар, усреднитоль-ную емкость, установку для сгущения жидкого навоза влажностью свыше 96%, теплообменник, реактор для анаоробного сбраживания с устройством для перемешивания и поддержания температурного режима, сухой газгольдер, средства контроля и управления технологическим процессом, оборудование и сооружения для подготовки к использованию биогаза (установка для очистка от сероводорода, сульфатов, фильтры-влагоотдеяители, энергоблок, паровые котлы) и сброженного навоза (отстойники, цех разделения навозных стоков на фракции, площадка для бутированпя твердой фракции, хранилище для жидкой фракции).
Анализ результатов экспериментальных исследований на опытных БЭУ и результаты обследования животноводческих ферм и комплексов, выбранных для строительства промышленных БЭУ, позволяет сделать следующее заключение:
- в настоящее время во многих странах значительно возрос научный и практический интерес к проблеме регенерации энергии биомассы, из отходов промышленного животноводства, при этом особое внимание;.: обращается на рентабельность метода анаэробного сбраживания навоза и навозных стоков в промышленных масштабах;
- на основе анализа существующего отечественного к зарубежного опыта по проектированию и строительству установок БЭУ для переработки отходов животноводства, а также исходя из результатов проведенных исследований процесса анаэробного сбраживания на лабораторных стационарных и мобильных установках, была разработана принципиальная технологическая схема экономически эффективной системы для переработки навоза и выработаны рекомендации для проектирования БЭУ применительно к животноводческим комплексам "Гомель", "Стрый" к "Апостолово";
- выявлено, что наилучшие конструктивные решения при проектировании метантепков обеспечивает кезофильный режим сбраживания; при этом выбраны, как наиболее эффективные следующие технологические и конструктивные решения:
- перемешивание субстрата в метантенке целесообразно осуществлять путем барботироваши бпогаза через объем навозной массы;
- подогрев субстрата и поддержание температурного режима в метантенке экономически эффективно осуществлять путем циркуляции содержимого метантенка через теплообменник, использующий, в качестве топлива для подогрева, воды блогаз, получаемый при сбраживании ;
- в результате проведенных исследований были определены к рекомендованы для осуществления в промышленных установках следующие технологические параметры процесса:
- температура сбраживания Ь - 35 - 40'^С;
- избыточное давление газовой атмосферы в лотантенке ? = 50 - 120 вод.ст.;
- суточная доза загрузки (Ц -Ъ - % от общего метапгекка;
- влажность субстрата в мотгнтоике V/ = 92 - 9<&:
- кислотность субстрата3РН= 6,5-7,0;
- выход биогаза.1250 -- ;
1 асв
- степень разложения органического вещества 25-30%;
- доля метана в биогазе 6С-70$;
рачщм в процессе эксплуатации может быть усовершенствован за счет снижения времени сбраживания, и соответственно увеличения суточной дозы загрузки, замены "глокрокого" газгольдера на "су-"сухой"; предварительного подогрева навозной массы;
в настоящее время при создании БЭУ на территории страны не приходится рассчитывать на полное их укомплектование отечественным оборудованием, неизбежно использование также и зарубежного оборудования, в частности ЧС5Р; однако в дальнейшем следует наладить серийный выпуск всего перечня отечественного оборудования, необходимого для комплектования таких установок?
- исходя из результатов проведенных исследований и расчетов, выполненных отечественными и зарубежными учеными, можно сделать вывод, что рентабельность процесса анаэробного сбраживания навоза может быть повышена двумя путями:
- снижением себестоимости бпогаза и других продуктов переработки навоза за счет интенсификации процесса через использование комбинированного сырья (смеси навоза разных животных, смеси навоза с соломой ц другими добавками), а также путем оптимизации конструкции реактора, полной автоматизации процесса и т.д.;
- извлечением дополнительного эффекта от продуктов сбраживания навоза в частности, путем использования сброженной органической пассы в качестве кормовых белковых добавок в рацион жвачных животных.
В пятой главе "Сценка эхонетягаесксй эффективности применения биоэнергетических установок и потребность в основных машинах и оборудовании, составляющих эти установки" анализируется пор-пективяие возможности получения бпогаза из органических отходов животноводства, а также использование бпогаза и с<5ро.чекного навоза. Дается сцепка экономической "ффехтивности биоэнергетических установок п потребности в машинах я оборудовании, составляющих биоэнергетические установки.
Соггаспо прогноза 1, состовяекпгл Есс/'прюй научйс-то::,тпес-кой ;:.ч.:;;о<у;с:1, сбгазог.глшой Постановлением ГЛГГ от 16 глртг.
1982 года $ 81, наша страна располагает большими потенциальными возможностями получения топлива биоконверсией из навоза сельскохозяйственных животных, отходов растеневодства (соломы, ботвы и др.), а также отходов других отраслей народного хозяйства. Общий годовой объем навоза и отходов растениеводства по сухому веществу на 2000 год может составить 390 млн.тонн, из которых при их полной переработке биоконверсией можно получить более 70 млрд. куб.м метана. Это эквивалентно замещении ежегодно 117 млн.т условного органического топлива, кроме того, при этом будет сохранено в пересчете на 100% питательных веществ до 17 млн.т минеральных удобрений.
Биоконверсия практически может оказаться полезной при решении следующих трех основных современных проблем:
- энергетической - получение топлива;
- продовольственной - получение высококачественных удобрений;
- экологической - охрана окружающей среды.
Энергетический потенциал биоконверсии навоза на территории
страны можно рассчитать исходя из еле,дующих показателей:
1) теплота сгорания I нмс биогаза составляет 5500 ккал/нм3, что эквивалентно 0,785 кг условного топлива;
2) I кг абсолютно сухого вещества навоза выделяет при его переработке на БЭУ около 0,4 нм3 биогаза;
3) в качестве товарного может быть использовано 40% полученного биогаза (60% идет на обеспечение работы метантенка в ме-зобильном режиме).
Расчет, выполненный на основании этих цифр, а также норм получения навоза от различных видов животных и данных о количестве скотомест (на основании технической переписи животноводческих форм 1983 г.), показывает, что при 100%-ной анаэробной переработки навоза КРС и свиней может быть получено порядка 28 млрд. нм3 биогаза, что соответствует 22 млн. т условного топлива. При средней цене за одну тонну условного топлива, равную 30 руб.(по индексации цен на 1980 г.), это составит 660 млн.руб. год
Особый смысл имеет использование биогаза по месту его производства, т.е. в сельском хозяйстве, где в настоящее время используется более 50 млн.т.у.т. для производства тепла различно-
го потенциала, причем, не менее половины от этого количества составляют жидкое и газообразное топливо, которое может быть заменено биогазсм. Биогаз может использоваться, как топливо, при его непосредственном сжигании в топках, сжигании в газовом двигателе внутреннего сгорания, сблокированным с генератором для получения электроэнергии, а также в качестве обычного моторного топлива для внутрихозяйственного транспорта. Кроме того, метан, содержание которого в биогазе достигает 30%, после отделения углекислого газа может быть использован для получения метинола, который является важным сырьем для химической промышленности,и в качестве одноуглеродного сырья для производства бактериального белка, который используется в качестве корма для животных.
Исследованиями установлено, что сброженный субстракт богат питательными веществами в легкоусвояемой (для растений) форме.
Метановая бражка, полученная после метанового сбраживания навоза в метантенке, содержащая аммонитные соли, окись фосфора, окись калия и важные для растений микроэлементы может использоваться в качестве высокоэффективного органического удобрения. Уже в первый год его применения эти свойства сброженного навоза оказывают положительное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур. Считается, что одна тонна сброженного навоза дает прибавку урожая сельскохозяйственных культур на 10-17$ по сравнению с обычным навозом.
Помимо качественной оценки БЭУ была разработана специальная методика по количественной оценке экономической эффективности биоэнергетических установок при переработке навоза КРС и свиней.
Использование технологии анаэробной переработки навоза будет способствовать решению целой группы социально-экономических проблем, к числу которых относятся:
- продовольственная, связанная с повышением урожайности сельскохозяйственных культур при использовании в качестве удобрения навоза, сброженного анаэробны,! способом з БЭУ;
- энергетическая, связанная с получением биогаза, используемого в качестве топлива;
- экологическая, связанная с ликвидацией патогенной флоры отходов.
Установлено, что промышленные животноводческие компгэксн и фермы, наносят ущерб окруяающей среде, к составляющим которого
можно отнести:
- загрязнение атмосферы при аэробном разложении отходов;
- загрязнение подземных источников при просачивании сточных вод;
- уменьшение плодородия почвы, заражение ее гельминтами, вследствие чего происходит повышение заболеваЕМости животных.
По экологическим и экономическим соображениям на крупных животноводческих фермах и птицефабриках, применяются очистные сооружения. Поэтому при оценке срока окупаемости БЗУ по сравнению с альтернативной технологией очистки учитываются только дополнительные капиталовложения. Поскольку, при метановом брожении навоза получают несколько полезных продуктов и оно-служит комплексным природоохранным мероприятием, при оценке эффективности этого процесса, учитывались все природоохранные факторы.
Разработанный метод дает возможность рассчитать экономическую эффективность применения БЗУ на любых животноводческих производствах с учетом всех наиболее важных составляющих.
Учитывая, что нет аналога предлагаемой экспериментальной установки анаэробного сбраживания навоза животных, ожидаемый экономический эффект (Э) рассчитывается в соответствии с Типовой методикой и определяется как разность приведенных затрат между ба~ зовым и предлагаемыми вариантами плюс дополнительный экономический эффект, который дает БЭУ.
Э = Э Д П + Эг, (I)
где: Эд П - экономический эффект, рассчитанный как разница приведенных затрат;
Э^- - дополнительный экономический эффект.
Экономический эффект (Эд П) определялся, как разность приведенных затрат между базовыми и предлагаемыми вариантами:
ЭдП = Пб-Пн, (2)
где-.П* и - приведенные затраты по базовому варианту и " предлагаемому варианту в расчете на единицу измерения.
Дополнительный экономический эффект (Э^ слагается из следующих составляющих:
Э1 « эг + Зу * Ээк <3>
где: Э - экономический эффект от получения дополнительной продукции в виде биогаза;
Э - экономический эффект от прибавки урожая при ути-у лизации сброженного навоза;
Э - экономический эффект, учитывающий предотвращение загрязнения окружающей среды.
Последняя составляющая экономического эффекта по своей абсолютной величине может быть приравнена к величине убытков от загрязнения окружающей среды в случае, когда анаэробная переработка навоза не применяется.
Поскольку, наиболее опасным для окружающей среды является загрязнение почвы, водных объектов и атмосферы, то, в первую очередь, быта разработаны методики по определению ущерба именно от этих составляющих экологического объекта.
ЭЭК = ЭУ + ЭВ0Д: +эат.- <4)
где: Эу - экономический эффект от дегельминтизации почвы;
Э - экономический эффект от предотвращения загряз-д' нения водных объектов;
Э - экономический аффект от предотвращения загрязнения атмосферы.
Экономическая эффективность от дегельминтизации навоза (Эд) оценивается из того соображения, что в случае отсутствия анаэробной переработки навоза возможно заражение гельминтами скота через корма, полученные с полей, удобренных необеззараженным навозом.
Экономический эффект от дегельминтизации (Эд), например, для КРС будет складываться из следующих факторов:
- сокращение расходов кормов при условия отсутствия их заражения гельминтами л другими болезнетворными компонентами Ок);
- увеличение привесов животных (Эд);
- увеличение надоев молока (Э );
м
Эд = Эк + Эп + Эм (5)
Для свиней и бычков на откорме эффект от дегельминтизации складывается аналогично, что и для КРС, из тех же составляющих, кроме последней.
Величина убытков от загрязнения водных объектов определяет-
ся в зависимости от количества неконтролируемых концерогенных веществ, просочившихся в окружающую среду. Применение БЗУ предотвращает загрязнение, а следовательно, и убытки, связанные с ним, которые выступают, в данном случае, как эффект от применения БЗУ.
Эвод. = + Збпк> V (6)
где: ЗУ , 3? - экспериментальные значения величин убытков,
ь 11 соответственно по взвешенным и биологическим активным веществам;
- коэффициент категории водного объекта, принимается равным 1,1.
Кроме загрязнения почвы и водных источников, крупные животноводческие комплексы вызывают загрязнение атмосферного воздуха такими активными выделениями, как сероводород, аммиак, меркаптаны и др.
Экономическая оценка ущерба, который оборачивается экономическим эффектом (Эат) в случае применения БЭУ, причиняемого годовыми выбросами загрязнений в атмосферный воздух для всякого источника, определяется в соответствии с Типовой методикой определения экономической эффективности.
^ Эат= Г'ЧЛ' 3'3 (7)
где: У - константа, численное значение которой равно 2,4 руб./
" усл.т.;
О - величина относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над территориями разных типов, принимается равной I;
- безразмерная величина для газообразных примесей и легких мелкодисперсных частиц с очень малой скоростью оседания (менее I м/сек). Для среднегодового модуля скорости ветра на уровне флюгера равным 3 м/сек. величина £ = I;
Мц - приведенная масса годового выброса загрязнений из источника, условн.т./год.
Подставляя расшифрованные значения отдельных экономических эффектов (формулы 2-7) в формулу (I) и делая необходимые преобразования, получаем суммарный экономический эффект Э, который образуется за счет использования БЭУ.
3 = Э II + Этов. + Эу + Эд + Эвод + Эат <8>
Предложенный метод определения экономического эффекта может
$
быть с достаточной степенью точности использован для оценки целесообразности применения БЭУ, как на крупных животноводческих производствах, так и на средних и мелких фермерских хозяйствах.
Экономические расчеты, выполненные по этой методике, позволяют утверждать априори о целесообразности крупномасштабного внедрения БЭУ в сельскохозяйственное производство, особенно в условиях перехода к рыночным отношениям, которые выдвигают дополнительные требования к использованию вторичных ресурсов и технологий замкнутого цикла.
Внедрение БЭУ в сельскохозяйственную практику потребует определения капитальных затрат, необходимых для осуществления этого мероприятия, величина которых будет определяться, в том числе и потребностью в машинах и оборудовании, составляющих биоэнергетические установки.
Потребность может быть определена на основе разработанного в этой работе норматива, который представляет собой количество машин и оборудования, выраженное через их производительность или объем, необходимое для переработки одной тонны абсолютно сухого вещества ( а.с.в.), содержащегося в навозе.
При известном количестве мощности животноводческих предприятий, нормативы дают возможность определить потребности в машинах и оборудовании, что, в свою очередь, позволяет спланировать производственные мощности для выпуска необходимой техники.
Потребность в машинах или оборудовании, выраженная через удельную производительность пли удельный объем, вычисленная по фактическим данным для каждого объекта-представителя, и является исходной составляющей для расчета норматива.
н _ а.с.в.^ 3>3> (9)
I
где: Н - норматив потребности;
9
ПГ) . - фактическая потребность и -го объекта представи-4 теля в машинах и оборудовании;
С - число объектов представителей;
/7 - количество абсолютно сухого вещества в перерабаты-
и ваемом навозе.
Таким образом, зная норматив, легко определить и потребт-ность-з машинах-и оборудовании:
п = н.аа.с.в. сю)
где: П - потребность в машине или оборудовании;
Н - норматив потребности;
е. . выход навозных стоков, выраженный в а.с.в.
а* С/ • а •
Данная методика может быть использована для расчета потребности в машинах и оборудовании для любого животноводческого предприятия. Для этого достаточно знать мощность предприятия. Исходя из количества голов животных и используя нормативы выделения навоза с одной головы, определяется общее количество навоза и а.с.в., а затем, используя предложенный норматив потребности по мощности или объему рекомендуемого оборудования, определяется его общая потребная мощность или объем.
Используя ГОСТы, каталоги машин и оборудования и типовые проекты, определяется количество машин и оборудования, могущего обеспечить потребные . мощности и объемы.
Имея статическую информацию Госкомстата о количестве животноводческих предприятий того или иного типа, той или иной мощности, может быть определена потребность в машинах и оборудо -вании для БЗУ и, следовательно, потребность в самих биоэнергетических установках, как в целом для всей страны, так и для отдельных ее регионов, республик, областей, районов и любых других территориальных подразделений.
Проведенное исследование позволяет сделать следующие основные выводы и предложения:
1. В работе проанализирован мировой опыт переработки животноводческих отходов; установлено, что наиболее перспективным и широко распространенным в мировой практике является способ анаэробной переработки отходов на биоэнергетических установках (БЭУ).
2. Показано, что метод анаэробной переработки отходов позволяет решить следующие основные задачи:
- обеспечение безотходности технологии содержания КРС и свиней в условиях промышленного животноводства:
- получение дополнительных энергоресурсов в виде горючего метаносодержащего газа;
- получение высококачественного органического удобрения;
- предотвращение загрязнения окружающей среды - водного и воз,душного бассейнов, почвы и посевов - благодаря дезинфекции, дезодорации и дегельментизации животноводческих отходов.
3. На основании теоретических исследований, анализа отечественного и зарубежного опыта в проектировании, строительстве и эксплуатации бионергетических установок, а также результатов собственных экспериментальных исследований, была разработана принципиальная технологическая схема системы анаэробного сбраживания навоза; разработаны рекомендации для проектирования биоэнергетических установок; установлено, что наиболее целесообразным является мезофильный режим сбраживания.
4. В целях отработки технологических режимов анаэробной переработки навоза была сконструирована и изготовлена стационарная лабораторная биоэнергетическая установка, а также использовались мобильная установка, позволяющая проводить эксперименты в условиях конкретных животноводческих хозяйств; на основании проведенных экспериментов были определены следующие основные параметры процесса анаэробной переработки животноводческих отходов
в мезофильном режиме:
- температура сбраживания 35-40°С;
- избыточное давление в метантенке 50-120 мм вод.сп.;
- суточная доза загрузки 5-7$ от объема метантенка;
- влажность содержимого метантенка 92-94$;
- кислотность субстрата 6,5-7,0 РН;
- выход биогаза - 1200-1300 м3/т а.с.в.;
- степень разложения органического вещества 25-30$;
- содержание метана в биогазе 60-70$.
5. Разработаны основные принципы обследования животноводческих хозяйств для последующего размещения в них биоэнергетических установок; руководствуясь указанными принципами, проведено обследование трех животноводческих хозяйств, результаты обследования были учтены при разработке технических заданий на проектирование установок для данных хозяйств.
6. Определены основные конструктивные элементы бионергетических установок:
- резервуар-усреднитель для исходного навоза с насосом -гомогенизатором;
- реактор-метантенк с системой перемешивания;
- теплообменник, обеспечивающий подогрев субстрата и поддержание рабочей температуры в метантенке;
- газгольдер для биогаза;
- навозосборник для переработки биомассы.
Из перечисленных компонентов были разработаны схемы БЭУ для трех животноводческих хозяйств с учетом исходного сырья и конкретных условий.
7. Анализ экспериментальных и эксплуатационных исследований, а также мировой опыт эксплуатации БЭУ показали экономическую эффективность технологии анаэробной переработки животноводческих отходов; в результате проведенных исследований выявлено, что основными факторами, влияющими на экономическую эффективность БЭУ являются температурный режим, интенсивность перемешивания субстрата и доза суточной загрузки; повышению эффективности способствуют использование комбинированного сырья предварительное измельчение, выдерживание и подогрев субстрата.
8. Показано, что одним из важных продуктов анаэробной переработки навоза являвтся биогаз, часть которого используется на собственные нужды установки, а другая часть (до 45$) может быть направлена в качестве товарного и использована для выработки электро- и теплоэнергии, потребляемых для удовлетворения технологических и социальных нужд сельского хозяйства. Показана также возможность использования биогаза в сжатом состоянии в качестве автомобильного топлива.
9. Проведенные исследования подтвердили, что биомасса, получаемая в результате анаэробной переработки навоза, является ценным удобрением, освобожденным в процессе переработки от семян сорных растений, гельминтов, болезнетворных микроорганизмов, а также от вредных для человеческого организма запахов; сброженная биомасса после дополнительной биохимической обработки может быть использована в качестве кормовых белковых добавок в рационе жвачных сельскохозяйственных животных.
10. Разработана методика комплексного расчета экономического аффекта от применения бионергетических установок для анаэробной переработки животноводческих отходов. Впервые сделана попытка количественно оценить экономический эфоект от решения экологического аспекта проблемы. Разработанная методика предусматривает раздельный расчет компонентов экономического эффекта, а
именно:
- от снижения кадлталыдяс и зксялу атоц::оппкх затрат (по сраккшэ с базовым вариантом);
- от получения товарного биоглза;
- от прибавки урозгя, за счет пепо.дь зозания сбро^еккогэ па-воза в качестве удобрения;
- от предотвращения заражения животных гельминта:.::!;
- от предотвращения загрязнения вздннх нсточнпксв;
- от предотвращения загрязнения атмосферы.
11. Разработала принципиально новая методика расчета экономического о'М.егста от предотвращения карущення экологии; согласно этой методики указанный эррект численно приравнивается к затратам на ликвидации экологического ущерба, наносимого при базовом варианте переработки навоза.
12. Разработанный: метод расчета экономической орезктивнос-ти биоэнергетических установок является достаточно гибким и позволяет оценивать эффективность независимо от «дзбых изменений, связанных с совершенствованием, как самого бдохдг.зического процесса, таг; и его технологии, машин и оборудования; методика дает такие возможность:
- сделать экспресс-сценку целесообразности строительства д использования биоэнергетических установок на животноводческом предприятии, независимо от их типа и мощностей;
- определить экономический э:ТСект от БЭ7 з региональном разрезе или в масштабах всей страны.
13. Проведенные расчеты показали, что удельный экономический эффект от переработки I т а.с.в. навоза составляет 95,3 руб., а переработка лишь 10% навоза К?С и свиней, получаемого з животноводческих хозяйствах стрелы, позволит получить до 3 млрд.м"3 товарного блогаза в год, что эквивалентно 2 млн.т.у.т; общий экономической э4£зн? при этом составит около 1,5 млрд.руб.з год.
14. Разработана методика расчета нормативов потребностей з игроких диапазонах.
х5. Исказило, что жнренсе внедрение бцознерггтдчсс:::::: усгг-•одок в сплг.с:":; хсзялстге страны едзржилаотел огзутстндс:: етлт-
го совершенного оборудования с использованием высших сортов антикоррозионных сталей и сплавов.
По тс:.:е д::ссоргац::л азтэрэ:: опубликованы следухете основные работы:
к'пг" :? -отогрт*"'::
1. Зконо:с:чос:-:л .целесообразна методы переработки навоза на гггзотгговодчесгслх прзцпрзжЕЖ. 'Г, ВШСГГЭПагрзпро.ч, 1990, 6 п.л.,('5 131 ЗС-ЗО Деп),(в соавторства).
2. Экономически целесообразные метода переработки навоза на нгзотново.дческ-тх предприятиях. 1.1; Реф.г.;урнад "Зконо:-.а-ка и организация агропромышленного производства", 5, 1990, 0,1 п.л. (в соавторства).
3. Экономические проблэглы гспользованкя безотхо.дних технологий. М; . НИИУ, 1992, 5 п.л.
Стать:! н прочие печатное работы:
4. Инструкция по приеачсе, наладке и эксплуатации сооружений обработки навоза. - М; Госагропром СССР, 1985,2,5 п.л. (в соавторстве).
5. Внедрение про;,моленных энергетических установок на предприятиях АПК, конкретный хозяйственный подход в осуществлении ресурсосберегающих решений. - М; ШЕЕпН при Госплане СССР,Сборник научных.трудов, "Проблем планирования и нормирования развития АПК в новых условиях'хозяйствования", 1988, 0,5 п.л. (в соавторстве).
6. Экономическая эффективность производства биогаза и удобрений. - М; ШЕШ::Н при Госплане СССР,сб.научных трудов "Нормативные методы планирования и управления в новых условиях хозяйственного механизма в АПК.", 1990,0,3 п.л.
7. Методические предпосылки определения экономической эффективности применения биоэнергетических установок на жи-, вотново.дческлх комплексах. - М; ИШПпН при Госплане СССР, сб. научных трудов "Совершенствование экономического механизма функционирования агропромышленного коглтлекса", 1991, 0,5 п.л. ( в соавторство).
8. Современные принципы утплтзацтя навоза. - Курнал "Механизация п электрификация сельского хозяйства", 1990,.4, 0,8 п.л.,(в соавторстзе).
9. Приоритетная справка "СпосоЗ очистки сточной вода животноводческого" предприятия". - М; Заявка на двторскоо свидетельство 43516 24/23 от 29.12.87 г., 0,15 п.л. (в ссавтор-
С ТЕ 3) .
10. Лвгзрскос- селдотзльсгзо "Способ очистки сточкой dolí: клзехнолодчбекогз процпратгля". - I.Î. 4370535/25 о г 27.CI. 08, 0,1 ri.л. (в солзтэрстзз).
11. Проблем ценообразования п 5::оно:.пчес:сэго стлмулл-рсБанлл новой. сельсхохогяНствзняой тзхклкл. - М; JßiX, Сб.научных трудов " ПрэЗлег.и пллндроллнля л сконсютесхого ствау-Л-РЭЕЛНЛЯ К'ГГГ, 7531,0,4 л.л. ( в соавторство).
Позпгсякэ л поллгл 1/Л-0? г.Злзс 223. Тпрз- 103 скэ. 60„Q4/IG.Олле:.' 2,5 Плл,л
ГЕслпаздйД^лло оллрвтлвн:;:: лзллгпллул: Н'ГУ I253i5,i.!cc!33 , !л.л: ,;лс::. л проэзд, :.;о:: 3
-
Похожие работы
- Совершенствование технологии очистки навозных стоков свинокомплексов
- Технологии и технические средства систем подготовки и утилизации животноводческих стоков
- Совершенствование технологической линии очистки навозных стоков на основе использования установки с комбинированным способом коагуляции-флотации
- Технологии и технико-энергетическое обоснование производства биогаза в системах утилизации навоза животноводческих ферм
- Совершенствование методов расчета и конструкций проточных частей лопастных фильтрующих центрифуг для разделения сточных вод животноводческих комплексов
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов