Використання продуктів застосування біогазових технологій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

 Коментарі до статті

У процесі переробки органічних відходів у біогазових установках отримують два основних продукти - біогаз і зброжену біомасу, які можна використовувати в сільському господарстві, промисловості та побуті.

Використання біогазу

Основним способом застосування біогазу є перетворення його на джерело теплової, механічної та електричної енергії. Проте великі біогазові установки можна використовуватиме створення виробництв отримання цінних хімічних продуктів народного господарства.

На біогазі можуть працювати газоспалюючі пристрої, що виробляють енергію, яка використовується для опалення, освітлення, постачання кормоприготувальних цехів, для роботи водонагрівачів, газових плит, інфрачервоних випромінювачів та двигунів внутрішнього згоряння.

Найбільш простим способом є спалювання біогазу в газових пальниках, так як газ можна підводити до них з газгольдерів під низьким тиском, але більш переважно використання біогазу для отримання механічної та електричної енергії. Це спричинить створення власної енергетичної бази, що забезпечує експлуатаційні потреби господарств.

Таблиця 17. Компоненти біогазу

Газові горілки

Основою більшості побутових приладів, у яких можна використовувати біогаз, є пальник. У більшості випадків, кращі пальники атмосферного типу, що працюють на попередньо змішаному з повітрям біогазу. Споживання газу пальниками складно підрахувати заздалегідь, тому конструкція та налаштування пальників повинні визначатись для кожного індивідуального випадку експериментально.

У порівнянні з іншими газами, біогазу потрібно менше повітря для загоряння. Отже, звичайні газові прилади потребують ширших жиклерів для проходження біогазу. Для повного згоряння 1 літра біогазу необхідно близько 5,7 літрів повітря, тоді як для бутану - 30,9 літрів і пропану - 23,8 літрів.

Модифікація та адаптація стандартних пальників є справою експерименту. По відношенню до найбільш поширених побутових приладів, пристосованих для використання бутану і пропану можна відзначити, що бутан і пропан мають теплотворну здатність майже в 3 рази вище, ніж біогаз і дають у 2 рази більше полум'я.

Переведення пальників на роботу на біогазі завжди призводить до нижчих рівнів роботи приладів. Практичні заходи для модифікації пальників включають:

• збільшення жиклерів у 2-4 рази для проходження газу;
• зміна обсягу подачі повітря.

газові плити

Рис.35. Газова плита, що працює на біогазі у с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Перед використанням газової плити пальники повинні бути ретельно відрегульовані для досягнення:

• компактного, блакитнуватого полум'я;
• полум'я має спонтанно стабілізуватися, тобто. ділянки пальника, що не горять, повинні самостійно загорятися протягом 2-3 секунд.

Випромінювальні нагрівачі

Випромінювальні нагрівачі використовуються в сільському господарстві для отримання потрібних температур для вирощування молодняку, наприклад, поросят і курчат в обмеженому просторі. Необхідна поросятам температура починається від 30-35 ° C в перший тиждень і потім повільно падає до температури 18-23 ° C в 4 і 5 тижнів.

Як правило, регулювання температури полягає у піднятті або опусканні обігрівача. Хороша вентиляція є необхідністю для запобігання концентрації CO або CO₂. Отже, тварини повинні бути під постійним наглядом, і температура перевіряється через регулярні інтервали. Обігрівачі для поросят або курчат споживають близько 0,2 - 0,3 м3 біогазу на годину.

Теплове випромінювання обігрівачів

Випромінювачі реалізують інфрачервоне теплове випромінювання через керамічне тіло, яке нагрівається до яскраво-червоного стану при температурах 900-1000°C полум'ям. Обігріваюча можливість випромінюючого обігрівача визначається множенням обсягу газу на чисту теплотворну здатність, так як 95% енергії біогазу перетворюється на тепло. Вихід теплової енергії від невеликих нагрівачів становить від 1,5 до 10 кВт теплової енергії.

Рис.36. Водонагрівач котел для опалення будинку з випромінюючими керамічними нагрівачами в с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Рис.37. Регулятор тиску газу. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Запобіжник та повітряний фільтр

Випромінювальні нагрівачі, що використовують біогаз, повинні завжди бути обладнані запобіжником, який припиняє подачу газу у разі зниження температури, тобто у випадку, коли газ не спалюється.

Споживання біогазу

Побутові газові пальники споживають 0,2 - 0,45 м3 біогазу на годину, а промислові - від 1 до 3 м3 біогазу на годину. Необхідний обсяг біогазу для приготування їжі може бути визначений на підставі часу, який щодня витрачається на приготування їжі.

Таблиця 18. Витрата біогазу для побутових потреб

Двигуни, що працюють на біогазі

Біогаз можна застосовувати як паливо для автомобільних двигунів, причому ефективність його в цьому випадку залежить від вмісту метану та наявності домішок. На метані можуть працювати як карбюраторні, і дизельні двигуни. Однак, оскільки біогаз є високооктановим паливом, ефективніше його використання в дизельних двигунах.

Для роботи двигунів потрібна велика кількість біогазу та встановлення на двигуни внутрішнього згоряння додаткових пристроїв, які дозволяють їм працювати як на бензині, так і на метані.

Газоелектрогенератори

Досвід показує, що біогаз економічно доцільно використовувати в газоелектрогенераторах, при цьому спалювання 1 м3 біогазу дозволяє виробляти від 1,6 до 2,3 кВт електроенергії. Ефективність такого використання біогазу підвищується за рахунок використання теплової енергії, що утворюється при охолодженні двигуна електрогенератора для обігріву реактора біогазової установки.

Очищення біогазу

Для використання біогазу як паливо для двигунів внутрішнього згоряння необхідно попереднє очищення біогазу від води, сірководню та вуглекислоти.

Зменшення вмісту вологи

Рис.37. Газоелектрогенератор у с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Рис.39. Сірководневий фільтр та абсорбер для відділення вуглекислоти у с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Біогаз насичений вологою. Очищення біогазу від вологи полягає у його охолодженні. Це досягається при пропущенні біогазу підземною трубою для конденсації вологи при нижчих температурах. Коли газ знову підігрівається, вміст вологи у ньому суттєво зменшується. Таке висушування біогазу особливо корисне для використовуваних лічильників сухого газу, оскільки вони згодом обов'язково заповнюються вологою.

Зменшення вмісту сірководню

Сірководень, що змішується в біогазі з водою, утворює кислоту, що викликає корозію металу. Це є серйозним обмеженням використання біогазу у водяних обігрівачах та двигунах.

Найбільш простим та економічним способом очищення біогазу від сірководню є сухе очищення у спеціальному фільтрі. Як абсорбер застосовується металева "губка", що складається з суміші окису заліза та дерев'яної стружки. За допомогою 0,035 м3 металевої губки з біогазу можна витягти 3,7 кг сірки. Якщо вміст сірководню в біогазі становить 0,2%, то цим обсягом металевої губки можна очистити від сірководню близько 2500 м3 газу. Для регенерації її необхідно потримати деякий час на повітрі.

Мінімальна вартість матеріалів, простота експлуатації фільтра та регенерація абсорбера роблять цей метод надійним засобом захисту газгольдера, компресорів та двигунів внутрішнього згоряння від корозії, викликаної тривалим впливом сірководню, що міститься в біогазі. Окис цинку також є ефективним абсорбентом сірководню, причому ця речовина має додаткові переваги: ​​вона абсорбує органічні сполуки сірки (карбоніл, меркаптан і т.д.).

Зменшення вмісту вуглекислоти

Зменшення вмісту вуглекислоти – складний та дорогий процес. В принципі, вуглекислота може бути відокремлена шляхом вбирання у вапняне молоко, але така практика призводить до утворення великих обсягів вапна, і не підходить для використання у системах великого обсягу. Вуглекислота сама по собі є цінним продуктом, який можна використовувати у різних виробництвах.

Використання метану

Сучасні дослідження хіміків відкривають великі можливості використання газу - метану, для виробництва сажі (фарбувальну речовину та сировину для гумової промисловості), ацетилену, формальдегіду, метилового та етилового спирту, метилену, хлороформу, бензолу та інших цінних хімічних продуктів на базі великих біогазових установок.

Споживання біогазу двигунами

Рис.40. УАЗ, що працює на біогазі у с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

У с. Петрівка Чуйської області КР біогазова установка Асоціації "Фермер" об'ємом 150 м3 забезпечує біогазом для побутових потреб 7 селянських господарств, роботу газоелектрогенератора та 2-х автомашин - УАЗу та ЗІЛу. Для роботи на біогазі двигуни були дообладнані спеціальними пристроями, а машини - сталевими балонами для закачування газу.

Рис.41. Смолоскипний пальник для спалювання надлишків біогазу в с. Петрівка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Середні значення споживання біогазу для виробництва 1 кВт електроенергії двигунами Асоціації "Фермер" - близько 0,6 м3 на годину.

Використання біогазу як моторне паливо в с. Петрівка

Ефективність використання біогазу

Ефективність використання біогазу становить 55% для газових плит, 24% для двигунів внутрішнього згоряння. Найбільш ефективний шлях використання біогазу - як комбінація тепла та енергії, при якому можна досягти 88% ефективності18. Використання біогазу для роботи газових пальників у газових плитах, опалювальних котлах, кормозапарниках та теплицях – найкращий вид використання біогазу для фермерських господарств Киргизстану.

Надлишки біогазу

У разі надлишку біогазу, що виробляється установкою, рекомендується не викидати його в атмосферу - це призведе до несприятливого впливу на клімат, а спалювати. Для цього в газорозподільну систему встановлюється факельний пристрій, який повинен знаходитись на безпечній відстані від будівель.

Використання біодобрив

Перероблені в біогазових установках органічні відходи перетворюються на біомасу, яка містить значну кількість поживних речовин і може бути використана як біодобрива та кормові добавки.

Гумусні матеріали, що утворюються при зброджуванні, покращують фізичні властивості ґрунту, а мінеральні речовини служать джерелом енергії та харчуванням для діяльності ґрунтових мікроорганізмів, що сприяє підвищенню засвоєння поживних речовин рослинами.

Основна перевага біодобрив полягає у збереженні у легко засвоюваній формі практично всього азоту та інших поживних речовин, що містяться у вихідній сировині. Значною перевагою біодобрив перед гною, що перепрів у природних умовах, є те, що при зброджуванні гною в біогазових установках гине значна частина яєць гельмінтів, патогенних мікроорганізмів і насіння бур'янів, що містяться в гною.

Органічні речовини у добривах

У той час як азот, калій і фосфор можуть утримуватися в мінеральних добривах, для інших складових біодобрива, що виходить при анаеробному зброджуванні гною в біогазових установках, таких як протеїн, целюлоза, лігнін і т.д., немає хімічних замінників.

Органічні речовини є основою у розвиток мікроорганізмів, відповідальних за переведення поживних речовин у форму, яка легко може бути засвоєна рослинами. Завдяки декомпозиції та розпаду органічної частини сировини, зброджений біошлам у доступній формі надає швидко діючі поживні речовини, які легко входять у ґрунт, та одразу готові для поглинання рослинами та ґрунтовими мікроорганізмами.

Гумінові кислоти

Важливими органічними речовинами, які є в біодобривах, є гумінові кислоти. Вони підвищують опірність рослин несприятливим умовам зовнішнього середовища: посусі, високим та низьким температурам, токсичним речовинам (пестицидів, гербіцидів, важких металів), підвищеній радіації. Гумінові кислоти сприяють прискоренню росту та розвитку рослин, скороченню вегетаційного періоду, більш ранньому (на 8-10 днів) дозріванню та збільшенню врожайності сільськогосподарських культур.

Вміст гумінових кислот у біодобривах становить від 13% до 28% на суху речовину, які концентрація залежить від температури процесу зброджування сировини.

Поліпшення якості ґрунтів

Зміст гумінових кислот у біодобривах особливо важливий для низькогумінових грунтів Киргизстану. Застосування біодобрив призводить до швидкої гумифікації рослинних залишків у ґрунтах, допомагає зменшити рівень ерозії за рахунок формування стабільного гумусу та збільшують вміст поживних речовин, покращує гігроскопічність, збільшує амортизуючі та регенеруючі якості ґрунтів. Також відмічено, що активність дощових черв'яків при застосуванні біодобрив, порівняно із застосуванням простого гною, збільшується8.

Застосування біодобрив на лужних ґрунтах призводить до нейтралізації ґрунту та підвищення його вологості, що особливо важливо для посушливих областей Киргизстану.

Ефективність впливу біодобрив на рослини

Ефективність біодобрива вивчалася як стимулятор енергії проростання, схожості насіння та розвитку кореневої системи та стебел при різних концентраціях та термінах внесення вченими та практиками.

Пшениця

лабораторні випробування

Добавка гумінових кислот, виділених з біодобрива, в середу для проростання насіння пшениці показала, що вони стимулюють подовження коренів та стебел зерен пшениці сортів "Лада", "Інтенсивна" та "Безота", найбільший позитивний ефект був отриманий при використанні 1% і 0,01 XNUMX% розчинів.

Рис.42. Вплив біодобрива на зерно пшениці сорту "Інтенсивна". Досвід: Абасов BC КНДІЗ, Фото: Вєдєнєва Т., ОФ "Флюїд"

При проведенні дослідів щодо дослідження впливу біодобрива на енергію проростання, схожість насіння та розвиток стебел та коріння пшениці при різних концентраціях внесення двох видів біодобрива в Науково-дослідному інституті землеробства (НДІЗ), були отримані наступні результати:

• Обробка насіння пшениці при всіх концентраціях біодобрив виявляється ефективною. Схожість насіння збільшується при концентраціях 0,01, 1, 3 та 6% розчину до 99%. Приріст коренів збільшується на величину до двох разів, що перевищує контрольне насіння.
• Проростання насіння відбулося вже на другу добу проведення досвіду, на 5 добу досвіду насіння пшениці розвинули потужну кореневу систему (див. рис. 42).
• Біодобрива, отримане в результаті зброджування з регулярним додаванням свіжої сировини, краще впливає на схожість, розвиток стебел і коренів пшениці. Таким чином, рекомендується переробка сировини у безперервному режимі.

Польові випробування та практичні результати

Польові досліди для визначення впливу біодобрив на врожайність пшениці були проведені на території тепличного господарства Киргизького НДІЗ із сортом пшениці "Джамін" на ділянці площею 12 м2 Добрива вносилися під передпосівну обробку ґрунту та підживлення.

Обробка ґрунту, посів та догляд за рослинами проводилися згідно з агротехнічними рекомендаціями, поливу не вироблялося. При внесенні біодобрив у кількості 400 літрів на га було отримано на 5,3 центнера з гектара більше, а при внесенні 800 літрів на га – на 2,2 центнера з нектару більше врожаю, ніж без застосування біодобрива (21,6 ц/га) .

Фермерське господарство "Бакит" Сокулукського району Чуйської області отримало у 2004 році 60 центнерів пшениці сорту "Киял" з гектара на ділянці 12 га, використовуючи біодобрива, розведені в пропорції 1:50 - у кількості 2 тонни на га.

У 2004 році Асоціація "Фермер" прийняла рішення взяти в оренду неблагополучну ділянку землі з метою продемонструвати ефективність біошламу як добрива. На ділянці бідного та кам'янистого ґрунту розміром 14 га, занедбаному через низьку врожайність (7-10 центнерів з га), цього року було отримано добрі результати - 35 центнерів пшениці сорту "Половчанка" з гектара.

Аналогічні результати були отримані і на іншій ділянці розміром 6 га – зібрано 32,5 центнери пшениці сорту "Інтенсивна" з кожного гектара неврожайного ґрунту. Добрива вносилися в передорний період у кількості 3 тонни на гектар та при поливі у кількості 1 тонни на гектар.

Рис.43. Вплив біодобрива на зерно пшениці сорту "Половчанка". Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

Кукурудза

Використання біодобрива при вирощуванні овочевих культур та кукурудзи на силос показали, що при підкореневому внесенні необхідно розбавляти біодобриво водою щодо 1:20, 1:40, 1:50, залежно від вмісту удобрення гумінових кислот. Досліди, проведені Латвійською сільськогосподарською академією, показали збільшення врожайності кукурудзи на 49%.

Контрольна ділянка

Рис.44. Вплив біодобрива на кукурудзу. Досвідчена ділянка. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

За одноразового передорного внесення біодобрив у кількості 4 тонни на га, Асоціацією "Фермер" було зареєстровано збільшення врожайності кукурудзи на силос у 1,8 разу.

Ячмінь

Дослідження впливу біодобрив на енергію проростання, схожість насіння, розвитку стебел та коріння ячменю при різних концентраціях біодобрив вивчалося у лабораторних дослідах у Киргизькому Науково-дослідному інституті землеробства.

Застосування розчинів 0,01%, 0,1%, 1%, 3%, 6% концентрації незначно впливають на схожість насіння ячменю, але приріст коренів майже при всіх концентраціях біодобрива збільшується, особливо при 3 - 6% концентраціях розчину, а концентрація розчину 0,1% – дає значний приріст стебел (див. рис. 45).

Помідори, картопля та інші бульбові овочі

При застосуванні біодобрива врожайність помідорів та картоплі підвищилася на 15 - 27% порівняно з контрольним варіантом. За свідченням фермерів, які користуються біодобривами, вегетаційний період картоплі, обробленої перед посадкою рідким добривом, скорочується приблизно на 2 тижні. У цьому врожайність збільшується в 1,5 - 2 разу.

Латвійською сільськогосподарською академією проводилися досліди на картоплі, що показали збільшення врожайності на 11-35% під час застосування біодобрива.

Подрібнене та зброжене в біореакторі помідорне бадилля утворює детритогумін - запатентований вид біодобрив, що дозволяє вирощувати в Чуйській долині помідори, що досягають вагою 0,7-1,5 кілограма.

Досліди, проведені дослідниками на різних видах овочевих культур показують, що найбільш помітний ефект від застосування біодобрив проявляється на бульбових овочах (редис, морква, картопля тощо) та на фруктових деревах.

Недавні експерименти із застосування біодобрива, проведені Киргизьким Аграрним Університетом за підтримки Японського агентства міжнародного співробітництва (JICA) дали такі результати:

Експеримент: Для проведення експерименту була розрахована доза біодобрива, порівняна зі стандартом NIOOPI20К90, відповідно до норми N і склала 16 т/га у триразовій повторності.

Рис.45. Вплив біодобрива на зерна ячменю сорту "Нарин-27" Досвід: Абасов BC КНДІЗ, Фото: Вєдєнєва Т., ОФ "Флюїд"

Аналіз урожаю картоплі показав, що стосовно врожайності із застосуванням мінеральних добрив - 27.9 т/га, урожайність при внесенні біодобрива досягла 26.1 т/га, що на 6.5% нижче порівняно із внесенням мінеральних добрив. Урожайність контрольної ділянки без добрив становила 22.5 т/га. Однак вміст крохмалю при внесенні біодобрива становив 14.7%, що вище на 12% порівняно із внесенням мінеральних добрив (13.1%). Примітка: у Японії врожай сягає 30т/га, вміст крохмалю становить 15-16%.

Таблиця 20. Вплив добрив на якісні показники картоплі, %

Цукровий буряк

Польові досліди для визначення впливу біодобрив на врожайність цукрових буряків було проведено на території тепличного господарства Киргизького НДІЗ із сортом буряків "К 70" на ділянці площею 30 м2. Добрива вносилися під передпосівний обробіток ґрунту та у підживлення.

Обробка ґрунту, посів та догляд за рослинами проводилися згідно з агротехнічними рекомендаціями, було проведено 8 поливів. Збирання врожаю проводилося вручну, коріння зважувалося з усієї облікової площі ділянки.

Надбавка від внесення добрив коливається в широких межах - від 21% (при внесенні 800 літрів на га) до 33% (при внесенні 400 літрів біодобрив на га) і залежить від ґрунтово-кліматичних умов, норм, термінів та способів внесення добрив.

Такий же експеримент був проведений КАУ спільно з JICA з цукрових буряків.

Експеримент: Біодобрива, одержуване в результаті переробки гною в біогазовій установці, вносилося з розрахунку №120Р140К45 і відповідно до норм азоту триразово (20 т/га).

Таблиця 21. Вплив добрив на врожай коренеплодів цукрових буряків

Таблиця 22. Вплив добрив на вміст сахарози у коренеплодах цукрових буряків

При застосуванні біодобрив збирання коренеплодів з гектара досягає 40.2 т/га, тоді як мінеральні добрива дозволяють підняти врожай коренеплодів до 40.3 т/га. Таким чином, біодобрива практично не поступаються своєю ефективністю мінеральним добривам. Тим часом урожай коренеплодів цукрових буряків на даному грунті без внесення добрив становив 24.2 т/р. Вміст сахарози в коренеплодах цукрових буряків найбільш максимальний при застосуванні біодобрива – 16.9%, а мінеральні добрива знижують цей показник до 15.4%. У Японії врожай коренеплодів цукрових буряків становить 50-55 т/га, цукристість-17%.

Таким чином, дослідження з вивчення ефективності біодобрива показали позитивний вплив його на зростання та розвиток картоплі та цукрових буряків, сприяючи значному збільшенню врожайності цих культур. Отже, можна очікувати, що на основі результатів тривалих досліджень, надалі біодобрива стануть альтернативою мінеральним джерелам.

Соя

При проведенні дослідів на ефективність застосування біодобрива для сої в Киргизькому НДІЗ було помічено гарну реакцію сої на 3% розчин біодобрив, проростання відбулося на 2 добу проведення експерименту, на 5 добу спостерігалося формування втечі.

Рис.46. Вплив біодобрива на соєві боби. Досвід: Абасов BC КНДІЗ, Фото: Вєдєнєва Т., ОФ "Флюїд"

Бавовна

Польові дослідження впливу біодобрива на врожайність бавовни у приватному господарстві Базар-Коргонського району Джалал-Абадської області показали, що використання 10% розчину біодобрив під час посіву та при першій культивації з розрахунку 300 л/га дозволяє отримувати врожай бавовни 30 ц/га. Контрольна ділянка з використанням гною показала врожайність 20-25 ц/га, тобто врожайність бавовни при застосуванні біодобрив підвищується на 20% - 50%.

Дерева, чагарникові рослини та травостій

 Проведені в інституті біосфери південного відділення НАН КР польові дослідження показали, що застосування біодобрив для утворення кореневої системи живців різних плодових, декоративних та інших чагарникових рослин більш ефективно, ніж застосування традиційної дорогої хімічної речовини гетероауксин.

Практика показала, що використання біодобрива для вирощування природного травостою на гірничо-лугових ґрунтах при двох укосах дає збільшення зеленої маси на 21%. У Латвійському радгоспі "Огре" застосування біодобрива на травах за 3 укоси показало збільшення врожаю в S разів, а на культивованих травах за 4 укоси в 1,5 раза.

Внесення біодобрив

Терміни та норми внесення біодобрива

Перероблена сировина найбільше ефективно при внесенні його на поля незадовго до вегетаційного періоду. Можливе додаткове внесення біодобрив під час росту рослин. Необхідні кількості та час внесення залежать від конкретної рослини. Для дотримання гігієни листя рослин, що вживаються в їжу, не повинні удобрюватися методом позакореневого підживлення.

Нижче наведено рекомендації щодо ефективного використання біодобрив:

• Передпосівне замочування насіння: Розчин для замочування – 1:50; насіння замочують до появи паростків.
• Зернові зволожують перед висівом 1:50.
• Фруктові дерева та полив ґрунтів: Використовується розчин 1:50 із розрахунку 4-5 л на 1 м2 (від 1 до 1,5 тонни добрива на 1 га). Передорна обробка ґрунту та в зимовий час по снігу з розрахунку 1-1,5 т на 1 га розчином 1:10.
• Овочеві та квіткові розсадні рослини: Полив ґрунту після посіву насіння та після появи сходів 1:70. для поливу ґрунту та рослин після висадки розсади в ґрунт з інтервалом 10-15 днів із розрахунку 1:70, 4-5 л на 1 м2.
• Суниця та ягідні чагарники: Перша обробка - полив та обприскування - навесні по першому листю, друга та третя з інтервалом 10-15 днів під час поливу з розрахунку розчином 1:50, 4-5 л на 1 м2.
• Кімнатні рослини: Полив виготовляється в період активного росту 3-4 рази з інтервалом 10-15 днів розчином 1:60.

Кормова добавка

Біодобрива використовуються у світовій практиці як активні добавки для підвищення ефективності кормів для тварин. У процесі анаеробної переробки сировини відбувається знезараження біодобрив від усіх видів патогенної мікрофлори, особливо під час використання термофільного режиму. Більше того, перероблена біомаса набуває нових, позитивних з погляду кормовиробництва, властивостей - у ній підвищується концентрація білка, вона збагачується вітаміном В12 та іншими корисними речовинами.

Промислове виробництво білково-вітамінних добавок на основі зброджених у біогазових установках сільськогосподарських відходів розвинене в Ізраїлі, Філіппінах, Канаді, США, де середня вартість таких добавок становить 12 доларів за 1 тонну.

Здоров'я тварин та склад кормів

Нормальна діяльність організму тварин можлива при регулярному надходженні їжі, що містить поживні речовини: жири, білки, вуглеводи, а також мінеральні солі, воду та вітаміни. Поживні речовини є джерелом енергії, що покриває витрати організму та будівельним матеріалом, який використовується в процесі зростання організму.

Білки займають особливе місце серед поживних речовин, необхідних тваринам, оскільки можуть бути замінені будь-якими іншими харчовими речовинами. При недостатній кількості білків нормальне зростання організму припиняється. До повноцінних білків відносяться переважно білки тваринного походження, проте деякі рослини (картопля, бобові та ін) містять повноцінні білки.

Вітаміни відіграють роль регуляторів обміну речовин. В даний час виділено та вивчено понад 20 вітамінів, необхідних тваринному організму. Особливу роль тварин грає вітамін В12. Вітамінна недостатність В-12 може викликати порушення росту, погіршення засвоюваності (особливо білка), анемію ("сухотку" у жуйних тварин), жорсткість волосяного покриву та запалення шкіри. У птиці недостатнє надходження в організм вітаміну В-12 призводить до підвищеної смертності ембріонів і курчат, що вилупилися. У разі тривалого дефіциту цього вітаміну може також погіршитися несучість.

Таким чином, з точки зору тваринництва, корми повинні містити необхідні основні елементи у формі, що засвоюється тваринами, набір мікроелементів, мати певну кількість повноцінного білка, а також містити вітаміни.

Необхідність кормових добавок

Природні корми часто не відповідають вимогам щодо вмісту необхідних тварин речовин. Рослинні корми, як правило, не можуть покрити потреби тварин у білку та вітамінах. Тому, в корми тварин додають кормові добавки - рибне, м'ясо-кісткове борошно, соєвий шрот.

Біодобрива як кормова добавка

Перероблений на біогазових установках гній можна використовувати як кормові добавки, так як він містять усі незамінні амінокислоти та багато вітамінів, особливо вітаміни групи В та знезаражується в процесі переробки та подальшої підготовки. Загальна кількість амінокислот в 1 кг сухої речовини переробленого анаеробним способом гною ВРХ становить при мезофільному та термофільному режимі переробки відповідно 210 та 240 г/кг. Отже продукт анаеробної переробки екскрементів сільськогосподарських тварин є важливим джерелом білкових кормів.

Приготування кормової добавки

Технологія одержання кормового концентрату розроблялася та рекомендована до застосування Російським Інститутом біохімії ім. О.М. Баха, а також українським НДІ спиртової промисловості.

Вона полягає у переробці гною в біогазовій установці, відділенні від переробленої маси грубих залишків (соломи тощо) та зневодненні осаду біодобрив. Отриманий осад висушується при температурі 60 - 70 ° C і подрібнюється борошно. При зберіганні у світлонепроникній упаковці або тарі він зберігає свої якості протягом тривалого часу.

У рік від 1 ВРХ за цією технологією можна отримувати до 0,3 тонн кормового концентрату, що містить 30 г чистого вітаміну В-12. Цією кількістю концентрату можна збагатити понад 1000 тонн кормів19.

Доза кормової добавки

За рекомендаціями УкрНДІсільгосп, середньою нормою збагачення кормів є 10-20 мкг вітаміну В-12 на 1 кг сухої речовини корму. З метою забезпечення більшої надійності рекомендується додавати в корм тварин по 2,5 г сухого вітамінного концентрату на кілограм сухої речовини корма18.

Ефект підживлення тварин

Дослідження з використання продукту анаеробної переробки гною як білково-вітамінних кормових добавок досліджувалися в наукових установах Латвії, Вірменії, в Україні та зарубіжних країнах. У дослідженнях у радгоспі "Огре", Латвія, в раціон бичків додавали сухий вітамінний концентрат з біодобрив як добавку (10 грамів на кілограм живої ваги). Результатом стало збільшення приросту маси тварин до 20%, на 6 -14% скоротився загальний обсяг споживання тварин сухого корму, поліпшилося здоров'я тварин.

Зберігання біодобрив

Для збереження якостей переробленої сировини, тобто вмісту азоту, вона може зберігатися нетривалий час в закритій ємності і потім має бути внесено на поля. Краще, якщо після внесення біодобрив земля буде зорана чи перекопана. Зберігання біодобрив зазвичай виконується в одній з таких форм:

• Рідке зберігання
• Висушування
• Компостування

Рідке зберігання

Вивантажувальний отвір біогазової системи веде прямо в ємність для зберігання біодобрива. Втрати рідини за рахунок випаровування або просочування повинні бути запобігання. Перед внесенням добрива на поля вміст ємності перемішують, а потім вносять за допомогою розкидачу або через систему поливу. Головна перевага такого методу у малих втратах азоту. З іншого боку, ємність потребує великих капіталовкладень.

Також при зберіганні рідкого добрива виникає необхідність придбання транспорту для доставки на поля. Обсяг робіт також залежить від відстані, яку необхідно перевозити добрива.

Висушування

Висушування біодобрива можливе в суху та спекотну погоду. Головною перевагою висушеного біодобрива є зменшення обсягу та ваги добрива. Висушене добриво також можна розподіляти вручну. Вартість будівництва дрібних ємностей для сушіння відносно невелика, але добриво втрачає близько 90% неорганічного азоту, це близько 50% загального вмісту азоту.

В індустріальних країнах перероблена сировина зазвичай поділяється за допомогою сепаратора та фільтрів на рідку та густу частини. Рідка частина потім повертається назад до реактора або використовується як добриво, а густа частина висушується або компостується.

Як простий технології для розділення рідкої та густої частини біодобрив може бути рекомендовано використання повільних пісочних фільтрів. Волога густа маса може бути розподілена в неглибокі ями або просто розкладена на поверхні для сушіння. Залежно від клімату іноді потрібні великі площі для такого висушування. Час висушування та втрати поживних речовин можна зменшити, якщо змішувати густу масу із сухими речовинами. Недоліком усіх методів сушіння є втрата поживних речовин. Тому висушування рекомендується лише тоді, коли здійснювати перевезення рідких добрив важко.

Компостування

Втрати азоту можуть бути зменшено при змішуванні переробленої сировини з рослинними відходами при компостуванні. Біодобриво містить азот, фосфор та інші корисні речовини та прискорює процес перегнивання в компостах. Більше того, висока температура компостування вбиває патогенну мікрофлору, яка витримала перебування у реакторі. Готовий компост вологий, м'який і може бути внесений на поля за допомогою простих знарядь праці. Його легко доставляти на поля.

Сухий рослинний матеріал складається шарами та поливається переробленим біошламом. Ставлення рослинного матеріалу до кількості густого ефлюенту залежить від вмісту сухих речовин у рослинному матеріалі та шламі. Головною перевагою компостування є скорочення втрат поживних речовин біодобривами порівняно з висушуванням. Компост, виготовлений за допомогою додавання біодобрив, дуже ефективний і дає довготривалі результати.

Устаткування для внесення біодобрив

Технології внесення біодобрив варіюються від ручного внесення до великих систем, які використовують комп'ютери на борту добрива. Вибір технології залежить від кількості ефлюенту та площі землі, яка потребує добрива, а також від фінансових можливостей та вартості праці.

Рис.47. Внесення біодобрив за допомогою РЖТ. Фото: Вєдєнєв А.Г., ОФ "Флюїд"

На маленьких фермах країн для внесення біодобрив використовуються відра, лійки, контейнери з лямками, дерев'яні закриті візки, прості візки і т.д. Найбільш економічний спосіб внесення біодобрив - використання мережі каналів або додавання біодобрив до системи поливу. Обидва варіанти припускають наявність ухилу від місця зберігання добрив в 1% для системи іригації або 2% для системи канавок.

Використання добрив найкращим та найбільш нетрудомістким способом є важливим параметром планування. У районах, де топографія дозволяє внесення добрив за допомогою гравітації, особлива увага має приділятися правильному розміщенню біогазової установки. У рівнинних місцевостях можна розглянути підвищення установки і ферми на рівень вище.

Внесення за допомогою розкидача рідких добрив

Місткість розкидачу заповнюється зі сховища і потім транспортується на поле для розподілу добрив. Добриво розбризкується через отвори на пластину, що відбиває, яка завдяки своїй спеціальній формі розширює охоплення бризок. Як варіант відбиває пластина може обертатися.

Пряме внесення через систему шлангів, що рухаються.

Біодобриво закачується у розподільчу систему, яка живить кілька шлангів, які рухаються близько до землі. Добриво вноситься на землю, зменшуючи втрати поживних речовин. Відстань між шлангами можна регулювати для різних культур.

Внесення за допомогою дисків

Земля відкривається за допомогою 2 дисків v-подібні жолоби, в які по шлангах стікає добриво. Жолобки потім закриваються. Це найпрогресивніший метод внесення біодобрив з точки зору збереження поживних речовин.

Рис.48. Пластина для розбризкування біодобрив. Фото: Вєдєнєв А.Г... ОФ "Флюїд"

Рис.49. РЖБ з культиватором (під ґрунт). Фото: JICA

Рис.50. РЖБ за допомогою форсунок (на поверхню ґрунту). Фото: JICA

Рис.51. Робочий орган (культиватор) РЖБ безпосередньо у ґрунт. Фото: JICA

За підтримки Японського агентства з міжнародного співробітництва (JICA) було розроблено 2 типи розкидачу рідкого біодобрива (РЖБ): РЖБ на поверхню ґрунту та РЖБ безпосередньо в ґрунт. На дослідних полях Навчального господарства КНАУ ці розкидачі пройшли попередні експериментальні випробування з використанням біодобрива, під час якого підтверджено їх практичну працездатність. В даний час триває робота з удосконалення конструкції робочого органу (усунення забивання форсунок, розширення площі охоплення розкидання тощо) розкидачів.

Автори: Вєдєнєв А.Г, Ведєнєва Т.А.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Програмований процесор на основі молекул ДНК 15.09.2021 Дослідники Інчхонського національного університету Південної Кореї (INU) представили програмований чіп, який використовує молекули ДНК замість традиційних напівпровідників кремнієвих. Раніше для молекулярних обчислень фахівцям доводилося вручну виготовляти нитки та налаштовувати складні конфігурації у реакційних пробірках. Мікрорідкісний процесор (MPU) автоматизує цей процес, а деталі конструкції друкуються на 3D-принтері. За продуктивністю прототип очікувано програє електронним аналогам, але здатний виконувати базові логічні операції, такі як AND, OR, XOR і NOT. Для управління системою необхідний зовнішній пристрій – ПК чи смартфон. Вчені припускають, що процесори на основі ДНК замінять електронні процесори у майбутньому. Вони споживають менше енергії та надають платформу для трудомістких обчислень, таких як глибоке навчання та математичне моделювання. Команда INU не перша розглядає молекули ДНК як альтернативні обчислення. У 2016 році Microsoft спільно з Вашингтонським університетом продемонстрували "цифровий ДНК-накопичувач", здатний зберігати до 200 МБ даних. Паралельно вчені працюють і над іншими видами процесорів – з вуглецевих нанотрубок, графену та дисульфіду молібдену, але скласти реальну конкуренцію кремнієвим чіпам їм поки що не вдалося.

Інші цікаві новини:

▪ Стовбурові клітини вилікували мозок

▪ Китайська електроніка збиратиметься у США

▪ Чи врятують кури Канаду

▪ Знайдено докази існування екзотичної кваркової речовини

▪ Мікросхема для телепередач на мобільному телефоні

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електродвигуни. Добірка статей

▪ стаття Великий звір на малі справи. Крилатий вислів

▪ стаття Де вирощують протестну породу свиней, що малюнком нагадує національний прапор? Детальна відповідь

▪ стаття Гірчиця сиза. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Узгоджувальний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Двосмугова антена ДМВ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024