Фермерские хозяйства стремятся к наращиванию мощностей, вместе с тем набирают обороты и процессы контроля за соблюдением экологических требований по утилизации отходов животноводства и птицеводства. При существующих предпосылках, именно технологии производства биогаза обеспечивают возможность эффективного использования навоза и навозной жижи.
Неважно, твердый навоз крупного рогатого скота, лошадей или навозная жижа свиней – эти побочные продукты жизнедеятельности животных имеют одну общую особенность: они подходят для сбраживания в биогазовой станции.
Отходы животноводства богаты питательными веществами, а значит содержат энергетический потенциал и является оптимальным сырьем для производства биогаза.
Что лучше — навоз или навозная жижа?
Следует отметить, что навоз значительно проще поддается обработке и хранению, чем навозная жижа. Не только соответствующее содержание питательных веществ, но и способность к перекачиванию, делают навоз КРС и навозную жижу свиней оптимальным сырьем для производства биогаза.
Кроме того, отходы животноводства хорошо смешиваются с любыми другими субстратами, поскольку данное сырье способствует поддержанию стабильности ферментационных процессов биогазового производства. А добавление силоса кукурузы или других субстратов повышает общий выход биогаза, и, соответственно, выход метана.
Выход навоза КРС, свиней, лошадей
Нормы загрузки навоза рассчитываются довольно просто, тогда как навозная жижа и помет требуют более претензионного подхода, расчетов и контроля. Корова производит от 7,5 до 21 м3 навоза в год, тогда как свиньи от 1,2 до 6 м³, а лошади — около 16 м³ навоза. Итак, производство одинакового количества субстрата требует содержания стада животных разных размеров.
Навозная жижа свиней или навоз КРС?
Биогаз образуется в процессе ферментации питательных веществ, таких как жиры, углеводы и протеины. Навоз крупного рогатого скота и навозная жижа свиней существенно отличаются по составу. Поэтому и выход биогаза данные виды сырья имеют разный.
Навоз КРС имеет высокое содержание углеводов, тогда как навозная жижа свиней — высокое содержание белков. Поскольку протеины производят более высокие концентрации метана в биогазе, то и выход биогаза в пересчете на сухое вещество заметно выше у навозной жижи свиней.
Навоз тоже разный!
Производство биогаза из навоза и навозной жижи приобретает соответствующее распространения, однако с учетом довольно существенного нюанса: выход метана при сбраживании жидкого навоза свиней в 14 раз ниже, чем при сбраживании энергетических культур.
Хотя выход биогаза из сухого вещества навозной жижи свиней несколько выше выхода биогаза из навоза КРС, однако имеющийся относительно низкий выход навоза единицы скота, нивелирует данное преимущество.
Чистый жидкий навоз свиней практически не используют для производства биогаза. Причина заключается в высоком содержании воды — почти 95%.
Поэтому оптимальным решением и является многокомпонентное сбраживания, то есть сбраживания нескольких видов субстратов, растительного и животного происхождения.
Выход биогаза из твердого и жидкого навоза КРС, свиней, лошадей
Данные выхода биогаза для предварительной оценки потенциала биогазового производства принимаются из расчета на тонну субстрата (FNR) и в среднем составляют:
— Жидкий навоз КРС — 25 Нм³ биогаза с содержанием метана на уровне 60%;
— Жидкий навоз свиней — 28 Нм³ биогаза с содержанием метана на уровне 65%;
— Жидкий навоз лошадей без соломы — 63 Нм³ биогаза.
Значение выхода биогаза из навоза КРС и свиней выше значение выхода биогаза из жидкого навоза, при практически одинаковом содержании метана. Так, выход биогаза из тонны навоза КРС составляет около 45 Нм3 и 60 Нм3 из тонны навоза свиней, что в среднем в 2 раза выше, чем в случае сбраживания жидкого навоза КРС и жидкого навоза свиней.
Однако на практике данные значения часто ниже, что объясняется значительной зависимостью от степени разведения навоза при удалении из мест содержания животных.
Кроме навозной жижи и навоза животных, биогаз можно производить из следующих групп сырья:
- биогаз из возобновляемых ресурсов — энергетических культур;
- биогаз из отходов и остатков агропромышленного комплекса;
- биогаз из отходов газонной травы (компостированных трав).