Виробнича діяльність свинокомплексу пов'язана з проблемою постійного освіти біовідходів (свинячий гній), стічних вод (гідрозмив гною) і надзвичайно шкідливого їх впливу на навколишнє середовище.
Життєдіяльність вирощуваних свиней вимагає великої кількості тепла, електрики і води, на виробництво і споживання яких підприємство витрачає значні фінансові кошти.
Сформована практика функціонування російських свинокомплексів базується на використанні звичайних відстійників і лагун для вивозу і зберігання свинячого гною. Розміри таких сховищ величезні і запах від них дуже неприємний. Фільтрат гною потрапляє до ґрунтових вод, від чого сильно страждають тварини і рослини. Надлишок в воді білка, жирів, інших органічних продуктів викликає негативні, часто незворотні впливу на метаболізм тварин і рослин.
Світова практика очищення стічних вод свинокомплексів віддає перевагу біологічним методам, які передбачають біохімічне окислення в аеробних або анаеробних умовах з подальшим знезараженням.
Повернутися до змісту
Утилізація свинячого гною базується, як правило, на використанні біогазових установок, які виробляють з гною біогаз і біодобрива.
Біогазові установки використовують принцип гниття або безкисневого бродіння гною з отриманням біогазу.
Біогаз - це газ, який складається приблизно на 60-70% з СН4 (метан) і на 30-40% з СО2 (вуглекислий газ). Синонімами для біогазу є слова «шахтний газ», «болотний газ» і «газ-метан». Цей газ може використовуватися для обігріву свинокомплексу, отримання електроенергії. Його можна очищати і отримувати метан, який можна використовувати в якості моторного палива. Середній вихід біогазу з 1 тонни сухого свинячого гною становить 85-90 м3. З 1 м3 біогазу можна зробити 2-3 кВт години електроенергії.
Основними серійними виробниками біогазових установок є Німеччина і Голландія. Середній термін окупності таких установок 2,5-3 роки.
Повернутися до змісту
Іншим напрямком утилізації свинячого гною є його газифікація в газогенераторах з отриманням генераторного газу. Такий газ можна безпосередньо спалювати в котлах для виробництва теплової енергії або в двигунах внутрішнього згоряння електростанцій для отримання електричної енергії.
Середній склад генераторного газу наступний: 20% - СО (окис вуглецю), 20% - Н2 (водень), 50% - N2 (азот), 7% - СО2 (вуглекислий газ) і 3% - СН4 (метан). Середній вихід генераторного газу з 1 тонни сухого свинячого гною з додаванням соломи складає 80-85 м3. З 1 м3 генераторного газу можна зробити 0,3-0,5 кВт годин електроенергії.
Основними серійними виробниками газогенераторних установок є США, Німеччина, Росія та ін. Середній термін окупності таких установок сягає 4,5-5 років.
Повернутися до змісту
В останні 10 років в ряді країн (США, Японія, Південна Корея, Німеччина, Голландія, Італія, Фінляндія та ін.) Посилено розвиваються технології переробки органовмісних сировини (в тому числі свинячого гною) методом піролізу без доступу кисню (повітря). Такий піроліз забезпечує деструкцію органіки з її розкладанням на газоподібні, рідкі та тверді горючі продукти. Ці продукти являють собою паливо і можуть бути використані для виробництва теплової та електричної енергії. Рідке Піролізне паливо при певному доопрацюванні може використовуватися в якості моторного палива.
Залежно від конструкцій піролізного реактора, температурних і швидкісних режимів піролізу, середній вихід продуктів з 1 тонни сухого свинячого гною становить: горючий газ 20-40%, рідкі вуглеводні 20-70%, напівкокс 15-30%.
Середній термін окупності піролізних установок, серійно вироблюваних в зарубіжних країнах, становить від 3 до 6 років.
Метою цього проекту є виробництво, введення в експлуатацію та використання на свинокомплексі установки, що дозволяє вирішити два завдання:
повна утилізація біовідходів свинокомплексу (свинячий гній і його гідрозмив) без екологічно шкідливого впливу на навколишнє середовище;
переклад свинокомплексу на автономне водо- і енергозабезпечення з використанням води і палива, отриманих з біовідходів.
Повернутися до змісту
технологічні рішення
Поставлені в цьому проекті завдання вирішуються на основі використання технології швидкого піролізу органіки без доступу кисню (повітря) з її розкладанням на горючий газ, рідкі вуглеводні і напівкокс.
У світовій практиці технології швидкого піролізу розрізняються за типом піролізного реактора (з киплячим шаром, циклонні, вакуумні, абляціонний).
Використовувана в цьому проекті технологія має назву «термоконтактним абляционное полукоксования органіки». Ця технологія впроваджена в США (фірма NREL), Великобританії (Астонського університет), Голландія (фірма BTG - Twente), Німеччини (Karlsruhe, технологія «Lurgi - Ruhrgas»). У Росії подібна технологія розроблена і пропонується до впровадження державним Всеросійським науково-дослідним інститутом електрифікації сільського господарства.
Повернутися до змісту
Технологічний процес складається з наступних операцій:
Операція № 1
Подача біовідходів в приймальний бункер сушильного реактора. Подача свинячого гною з накопичувального бункера здійснюється гвинтовим конвеєром. Подача гідрозмиву здійснюється дренажним насосом.
Операція № 2
Висушування (зневоднення) біовідходів початкової вологості 65% до залишкової вологості менше 5%. Висушування біовідходів здійснюється одночасно з їх транспортуванням крізь робочий простір сушильного реактора за рахунок тепла відпрацьованих газів піролізного реактора з температурою 250-300 ° С. Відведення водяної пари на конденсацію води здійснюється по трубопроводу, вбудованому в сушильний реактор.
Операція № 3
Конденсація води і її накопичення в бункері - басейні технічної води, що виконує одночасно функції конденсаційного пристрої.
Операція № 4
Кондиціювання - насичення частини води необхідними мінеральними компонентами до якості, відповідного вимогам до питної води.
Повернутися до змісту