1. Определяется выход навоза от каждого вида животных
с учетом подстилки:
КПi = 1,5Mсутi n, кг/сут, (72)
где 1,5 – коэффициент, учитывающий наличие подстилки; Mсутi
– суточный выход навоза в зависимости от вида животных, кг/сут. (табл. П.2 приложения); n – количество голов.
2. Определяется суммарная доля сухого вещества (СВ) в навозе. Для каждого вида животных она равна:
МСВi = КПi (1 - W), кг/сут, (73)
где W – влажность навоза, о.е. (табл. П.2).
3. Определяется объем метантенка БГЭУ при использовании навоза от соответствующего вида животных в сутки:
VМ= , м3/сут, (74)
где mp – рекомендуемый объем загрузки СВ на 1 м3 метантенка, кг/м3 (из табл. П.2 берется большее значение для заданного вида животных).
4. Доля сухого органического вещества (СОВ) в навозе для
каждого вида животных:
МСОВi = МСВiP, кг/сут, (75)
где Р – доля СОВ в сухом веществе навоза (табл. П.2).
5. Выход биогаза при полном разложении сухого органического вещества (СОВ):
VПi = mH MCOBi, м3, (76)
где mH – выход биогаза из 1 кг СОВ в навозе, принимается равным 0,315…0,415 м3/кг.
6. Суммарный выход биогаза при сбраживании биомассы для данного объёма матантенка определяется:
VБ = м3 (77)
где mБi – доля выхода биогаза от исходного материала при данной продолжительности метанового брожения (табл. П.2).
7. Определяется объём метантенка при полной загрузке:
VП.З. = , м3 (78)
где КПå – суммарное значение для всех видов животных; Т – продолжительность брожения, сут (берется наибольшее из рассматриваемых видов животных); рН – удельная плотность сбраживаемой массы. Так как влажность навоза обычно близка к 90 %, рН, принимают равной рводы = 1000 кг/м3.
8. Проверяется соответствие объёма метантенка его полной загрузке:
– если VП.З. << VМ, значит, часть метантенка использоваться не будет, что экономически невыгодно.
– если VП.З. = VМ, может возникнуть проблема из-за забивания канала сбора биогаза пеной.
Рекомендуемое соотношение VП.З../ VМ = 0,7…..0,9
9. Потенциальный запас энергии биогаза, вырабатываемого в течение суток:
ПЭ = VБ· СБ, МДж, (79)
где СБ = 22 МДж/м – теплотворная способность биогаза.
10. Определяется количество теплоты для поддержания режима брожения биомассы:
Q = KПå·С(tБ - tЗ)·, МДж/сут, (80)
где KПå - суммарный выход навоза от всех видов животных, кг/сут; С – средняя теплоемкость загружаемой биомассы, принимается равной 4,18 ·10-3 МДж/(кг х К); tЗ – температура загружаемой массы, принимается равной температуре окружающей среды,°С; η – КПД процесса, в расчетах принимается равным 0,7.
11. Определить, какой объём природного газа, нефти и дизельного топлива может заменить полученный объём биогаза. Энергия, заключенная в 1 м3 биогаза, эквивалентна 0,6 м3 природного газа, 0,74 м3 нефти и 0,66 л дизельного топлива.
Таблица 31