Фермерські господарства тендують до нарощування потужностей, разом із тим набирають обертів і процеси контролю за дотриманням екологічних вимог щодо утилізації відходів тваринництва й птахівництва. За наявних передумов, саме технології виробництва біогазу забезпечують можливість ефективного використання гною та рідкої гноївки.
Неважливо, твердий гній великої рогатої худоби, коней або рідка гноївка свиней – ці побічні продукти життєдіяльності тварин мають одну спільну особливість: вони підходять для зброджування у біогазовій станції.
Відходи тваринництва багаті на поживні речовини, а отже містять енергетичний потенціал і є оптимальною сировиною для виробництва біогазу.
Що краще – гній чи рідка гноївка?
Слід зазначити, що гній значно простіше піддається обробці та зберіганню, ніж рідка гноївка. Не тільки відповідний вміст поживних речовин, але й здатність до перекачування, роблять гній ВРХ та рідку гноївку свиней оптимальною сировиною для виробництва біогазу.
Крім того, відходи тваринництва добре змішуються з будь-якими іншими субстратами, оскільки дана сировина сприяє стабільності ферментаційних процесів біогазового виробництва. А додавання силосу кукурудзи або інших субстратів підвищує загальний вихід біогазу, і, відповідно, вихід метану.
Вихід гною ВРХ, свиней, коней
Норми завантаження гною розраховуються доволі просто, тоді як рідка гноївка та послід потребують більш прецизійного підходу, розрахунків та контролю. Корова виробляє від 7,5 до 21 м3 гною на рік, тоді як свині від 1,2 до 6 м³, а коні – близько 16 м³ гною. Отже, виробництво однакової кількості субстрату потребує утримання стада тварин різних розмірів.
Рідка гноївка свиней або гній ВРХ?
Біогаз утворюється в процесі ферментації поживних речовин, таких як жири, вуглеводи та протеїни. Гній великої рогатої худоби та рідка гноївка свиней суттєво відрізняються за складом. А тому і вихід біогазу дані види сировини мають різний.
Гній ВРХ має високий вміст вуглеводів, тоді як гноївка свиней – високий вміст білків. Оскільки протеїни продукують більш високі концентрації метану у біогазі, тому й вихід біогазу у перерахунку на суху речовину помітно вищий у рідкої гноївки свиней.
Гній теж не однаковий!
Виробництво біогазу з гною та рідкої гноївки тварин набуває відповідного поширення, проте із врахуванням доволі суттєвого нюансу: вихід метану при зброджуванні рідкої гноївки свиней у 14 разів нижчий, ніж при зброджуванні енергетичних культур.
Хоча вихід біогазу з сухої речовини рідкої гноївки свиней дещо вищий, за вихід біогазу з гною ВРХ, проте наявний відносно низький вихід гною з одиниці худоби, нівелює дану перевагу.
Чисту гноївку свиней практично не використовують для виробництва біогазу. Причина полягає у дуже високому вмісті води – майже 95%.
Тому оптимальним рішенням і є багатокомпонентне зброджування, тобто зброджування декількох видів субстратів, рослинного й тваринного походження.
Вихід біогазу з гною та рідкої гноївки ВРХ, свиней, коней
Дані щодо виходу біогазу для попередньої оцінки потенціалу біогазового виробництва приймаються з розрахунку на тону субстрату (FNR) і в середньому становлять:
- Рідка гноївка ВРХ – 25 Нм³ біогазу із вмістом метану на рівні 60%;
- Рідка гноївка свиней – 28 Нм³ біогазу із вмістом метану на рівні 65%;
- Рідка гноївка коней без соломи – 63 Нм³ біогазу.
Значення виходу біогазу з гною ВРХ та свиней вищі за значення виходу біогазу з рідкої гноївки, при практично однаковому вмісті метану. Так, вихід біогазу з тони гною ВРХ становить близько 45 Нм3 та 60 Нм3 з тони гною свиней, що в середньому у 2 рази вище, ніж у випадку зброджування рідкої гноївки ВРХ та рідкої гноївки свиней.
Проте на практиці дані значення часто нижчі, що пояснюється значною залежністю від ступеню розведення гною під час видалення з місць утримання тварин.
Окрім рідкої гноївки та гною тварин, біогаз можна виробляти з наступних груп сировини:
- біогаз з відновлюваних ресурсів – енергетичних культур;
- біогаз з відходів та решток агропромислового комплексу;
- біогаз з відходів газонної трави (компостованих трав).