The article presents a technology of producing bio-fertilizer and biogas from poultry waste and a new bioreactor’s design for its implementation.
bioreactor, bio-fertilizer, biogas, fermentation, mixing, heat exchanger, agitator.
Острой проблемой сельского хозяйства является проблема его эффективного энергообеспечения. Среди наиболее приемлемых направлений является использование таких нетрадиционных источников, как энергия, получаемая за счет биотехнологий [1, 2].Одна из возможностей использования сельскохозяйственных отходов в энергетических целях - выработка биогаза. Однако этот вопрос нельзя рассматривать только с точки зрения выработки энергии. Это связано с тем, что с помощью анаэробной ферментации органических веществ мы можем получить не только биогаз, являющийся удобным энергоисточником, но и использовать этот процесс для переработки загрязняющих окружающую среду материалов, а остаточные вещества использовать для улучшения физико-химических свойств почвы. Нередко потребность в последних является основной целью анаэробной ферментации сельскохозяйственных отходов, и в этом случае образующийся биогаз может рассматриваться как дешевый энергетический источник. Напротив, если из органических веществ мы будем синтезировать биогаз для энергетических целей, то вследствие больших капиталовложений мы получим дорогой энергоноситель. Оптимальное решение проблемы, по-видимому, находится где-то посередине: с помощью анаэробной ферментации органических отходов можно производить полноценное удобрение для возмещения питательных веществ почвы и одновременно получать в большом количестве энергоноситель.Таким образом, актуальным и перспективным направлением переработки отходов птицеводства и животноводства является анаэробное сбраживание, позволяющее предотвратить загрязнение окружающей природной среды, а также получить продукты переработки: газообразное топливо – биогаз и высокоэффективное биоудобрение.Анализ и обсуждение результатов исследований. Все современные биогазовые установки работают практически по одной технологической схеме. Органические отходы поступают в приемный резервуар, где их разбавляют водой. В случае необходимости для создания нужного соотношения С/N в резервуар добавляют отходы полеводства. Подготовленная масса подается в метантенк, где происходит процесс анаэробного сбраживания. Образующийся биогаз подается в газгольдер, в случае необходимости проходя устройство очистки. Перебродившая в метантенке масса поступает в резервуар для хранения и дальнейшего использования.В Кабардино-Балкарском ГАУ разработан биореактор [3, 4] объемом 3,5 м3, рассчитанный на среднее хозяйство, имеющее до 400 голов птицы (рис. 1), состоящий из герметичного теплоизолированного корпуса с крышкой, патрубков подвода и отвода биомассы, патрубка отвода биогаза, теплообменника-мешалки, который, в свою очередь, выполнен виде вертикального трубчатого вала с четырьмя лопастями, изготовленными из труб хромомолибденовой стали, при этом лопасти, имеющие скобообразную форму, расположены симметрично и жестко прикреплены к вертикальному трубчатому валу с возможностью вращения в горизонтальной плоскости.Электродвигатель передает крутящий момент на вал теплообменника-мешалки
1. Yurov A.I. Resursosberezhenie i ekologiya - stimul ekonomicheskogo rosta i osnova bezopasnosti zhiznedeyatel´nosti regiona / A.I. Yurov, A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova . Vestnik APK Stavropol´ya.- 2014. - №3(15). - S. 81-86.
2. Fiapshev A.G. Al´ternativnaya energetika na Severnom Kavkaze / A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova, A.I. Yurov. Vestnik VIESKh. - 2014. №4 (17). - S. 16-19.
3. Pat. RU 152918 Rossiyskaya Federatsiya, MPK7 A01S 3/02. Bioreaktor / A.G. Fiapshev, A.K. Apazhev, O.Kh. Kil´chukova, M.M. Khamokov, Yu.A. Shekikhachev, L.M. Khazhmetov, M.A. Kishev; zayavitel´ i patentoobladatel´ FGBOU VPO «Kabardino-Balkarskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet im. V.M. Kokova». - № 2015109021/13; zayavl. 13.03.2015; opubl. 20.06.2015, byul. № 17. - 2 s.: il.
4. Fiapshev A.G. Modernizirovannaya biogazovaya ustanovka dlya malykh sel´skokhozyaystvennykh predpriyatiy / A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova, M.M. Khamokov, B.B. Temukuev , S.N. Kapov. Sbornik nauchnykh statey po materialam v ramkakh 17 Mezhdunarodnoy agropromyshlennoy vystavki «Agrouniversal - 2015» «Aktual´nye problemy nauchno - tekhnicheskogo progressa v APK». - Stavropol´: AGRUS, 2015. - S. 314-318.
5. Shekikhachev Yu.A. Opredelenie parametrov i rezhimov raboty biogazovoy ustanovki dlya krest´yanskikh (fermerskikh) khozyaystv / Yu.A. Shekikhachev, A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova, M.M. Khamokov. Tekhnologiya kolesnykh i gusenichnykh mashin. - 2014. - № 4. - S. 16-24.
6. Khamokov M.M. Proizvodstvennaya i energeticheskaya effektivnost´ ispol´zovaniya biogazovoy ustanovki / M.M. Khamokov, Yu.A. Shekikhachev, V.Z. Aloev, V.S. Kurasov, T.B. Temukuev. Politematicheskiy setevoy elektronnyy nauchnyy zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2012. - № 76. - S. 333-342.
7. Fiapshev A.G. Energeticheskaya otsenka biogazovoy ustanovki BGU-M / A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova. Izvestiya «Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa: nauka i vysshee professional´noe obrazovanie».- 2015.- №3(39). - S.193-198.
8. Fiapshev A.G. Eksperimental´nye issledovaniya modernizirovannoy biogazovoy ustanovki / A.G. Fiapshev, O.Kh. Kil´chukova, M.M. Khamokov. Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Energoobespechenie i energosberezhenie v sel´skom khozyaystve».- M.: GNU VIESKh, 2014.-. S.273-278.
9. Kil´chukova O.Kh. Raschet parametrov biogazovoy ustanovki / O.Kh. Kil´chukova, A.G. Fiapshev, M.M. Khamokov. Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Aktual´nye problemy v energetike i sredstvakh mekhanizatsii APK». - Blagoveshchensk, 2014. - S.139-144.
