Разработка макета системы предварительной подготовки сырья в технологической схеме биокомплекса.

Цель: исследование способов реализации биогазовой переработки отходов в части процессов подготовки сырья. Изучены технические решения в области проектирования различных биогазовых установок (БГУ), рассмотрены существующие методы утилизации отходов животноводческих комплексов. Выявлена зависимость эффективности работы биогазового комплекса от скорости переработки (сбраживания) биомассы, которая в свою очередь существенно зависит от способа предварительной подготовки сырья перед подачей его в процесс метанирования. Зависимость обусловлена доступностью биомассы пульпы на выходе блока подготовки сырья для метаногенов и поддержанием оптимальных условий для консорциума микроорганизмов в метантенках.Проанализированы варианты процессов подготовки сырья, выявлены оптимальные параметры пульпы, определены требования к аппаратной части, реализующей указанные процессы. Изготовлен макет системы подготовки сырья, в котором совмещаются сепарация и интенсивное механотермическое воздействие на полидисперсные среды при гидродинамической кавитационной гомогенизации с предварительным измельчением. Технологическая схема системы подготовки сырья зарегистрирована в качестве секрета производства за номером AAAA-A18-618103190041-6. Реализация этого подхода позволяет осуществить смешивание, измельчение, дегазацию исходного сырья в пределах одного конструктивного блока [20, 21]. Дополнительно в процессе гидродинамической обработки происходят частичная стерилизация и подогрев входного сырья. Энергопотребление составляет в пределах 0,3 кВт·ч на 1 м³ сырья при размере частиц от 9 до 100 мкм. При использовании разработанной системы подготовки сырья были зафиксированы сокращение сроков сбраживания, увеличение выхода биогаза до 30%. Предложен отдельный специализированный модуль подготовки сырья для БГУ. При интенсификации процессов в БГУ указанным способом отмечено повышение качества выходного субстрата, перерабатываемого в органические удобрения. В связи с этим можно рекомендовать использование разработанной системы подготовки сырья для различных типов существующих БГУ.