Контейнерна инсталация за анаеробно третиране превръща отпадъчни ферментационни продукти в биогаз

Инсталацията оползотворява наличните отпадъци от съществуващите два обора за отглеждане на биволици. Крайните продукти са електричество, топлина и обеззаразен висококачествен биотор. Предвидено е усвояването на 12 тона дневно говежди тор, отпадъчна слама от животинска постеля и хранителни отпадъци, разпилявани при хранене на животните.

Хибридната инсталация е изпълнена на модулен принцип. За третиране на отпадъчните ферментационни продукти в стопанството са доставени 4 броя блок-ферментори (реактори) – херметични модулни контейнери с работен обем 60 m³ всеки. Наличният обем позволява преработката на до 3 тона на ден суровина от всеки реактор. В първоначален етап са реализирани 4 броя блок-ферментори, посредством които се обработват до 12 тона на ден от наличния отпадъчен животински продукт, съдържащ до 1 тон сух материал, придобит от постелята в оборите. По този начин се гарантира цялостна преработка на съществуващите отпадъчни материали във фермата в биогаз. Реализираната площадка и окомплектованата инсталация позволяват нейното разширение с още 2 блок-ферментора.

Отвеждането на всекидневните количества пресен тор от оборите се осъществява посредством съществуващи торови пътеки, като субстратът директно се влива в изцяло вкопан в терена затворен двукамерен резервоар с работен обем от 72 m³. Този начин на организация възпрепятства съществуващото замърсяване на атмосферния въздух от съхненето на оборската маса на външен въздух, в т.ч. отделянето на метан, каквато е съществуващата практика до момента.

За нуждите от обработка на входящите суровини в резервоара е реализирана кавитаторна група, състояща се от ротационна резачка, винтова помпа и кавитатор, която раздробява фино материала на молекулно ниво. Специално конструираната система за раздробяване на подаваната суровина на молекулно ниво води до повишаване производителността на биогаз между 15% и 20% в резултат от по-доброто усвояване.

Получената миксирана и кавитирана маса дозирано се зарежда в херметически затворените блок-ферментори, където престоява в продължение на около 20 дни при определени температурни условия. Времето за пълно усвояване на сместа е около 20 дни, като продължителността зависи както от температурата, така и от степента на размесване в двете зони на реактора. Веднъж иницииран, процесът на производство на биогаз остава непрекъснат.

По време на престоя субстратът се преработва от анаеробните бактерии – процес, при който се произвежда биогаз и при който суровината се обезмирисява и обезпаразитява и се превръща в качествен биотор. При този процес на производство на биогаз изцяло се оползотворяват съдържащите се във входящия субстрат разлагащи се органични съединения. Отделящият се биогаз постъпва в локални балони с вместимост 10 m³, монтирани на всеки реактор.

Полученият биогаз, съдържащ около 52 – 55% метан, се пречиства посредством филтър-дехидраторната група, в която се охлажда частично, отделя се постъпилата под формата на водни пари влага и се неутрализира съдържащият се сероводород. Впоследствие пречистеният газ постъпва в балон за биогаз с обем 500 m³ (газов съхранител). Този газов съхранител е проектиран да събира до 125% от дневното произведено количество, което позволява по-осезаемото производство на електричество в пиковите часове. Впоследствие произведеният биогаз се подава към реализирания когенераторен агрегат с мощност от 100 кВе. Произведеното електричество се подава към главно ел. табло за продажба към мрежа ниско напрежение. Част от топлината се използва за отопляване и подгрев на входящата биомаса, а друга част от топлината остава свободна за ползване за други цели. Полученият в края на процеса влажен, обезпаразитен и обезмирисен биотор преминава през специално конструирана филтър-преса и впоследствие се разпръсква за доизсушаване на съседната бетонова площадка, след което е готов за използване – торене. Предвижда се биоторът да се използва за наторяване на землището, от което се осигурява храната на биволите в стопанството на земеделския производител.

Реализираната биогаз технология се определя като безотпадна и според авторите на научната статия води до следните екологични ползи:

• Непроникване на течности в подземните води поради директен контакт на почвата с оборски тор;
• Намаляване на източниците на амоняк от селскостопанската дейност;
• Подобряване на качеството на въздуха в резултат от намаляване на образуването на диазотен оксид, който е вреден за озоновия слой поради разрушителния си потенциал;
• Положителен CO₂ баланс – предотвратяват се много повече CO₂ емисии, отколкото се отделят при горенето на биогаза.

“Изследванията дават възможност да смятаме, че подобни инсталации могат да бъдат приложени успешно и за оползотворяване на други отпадъчни продукти – от свинеферми, птицеферми, кланици, както и хранителни продукти от заведения за обществено хранене и такива с изтекъл срок на годност, които следва да бъдат унищожавани чрез инсинерация”, допълват инж. Петър Кисьов и инж. Стоян Димитров.