192665. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés főleg nagyüzemi baromfitelepek trágyakezelésére
15 192665 16 tókocsival hígtrágyázásra mezőgazdasági területre. A bevitt nyerstrágya és a kinyert biotrágya között - a lebontás fokától függően - tömegkülönbség áll fenn. Ez a bevitt trágyatömeg 30-40%-a, melynek egyrésze a kinyert gáztömeg, mint abszolút súly veszteség, másrésze a szilárd fázisból híg fázisba került rész (holtvíz). A tömegveszteség ugyanakkor nem jár együtt kémiai tápanyagveszteséggel. A folyamatnak ez a tulajdonsága előnyöket biztosít a hagyományos trégyakezeléssel szemben, mert a kiindulási tömeg tápanyagmennyiségének megőrzése mellett a tömegveszteség fuvarozási, szállítási költségmegtakarítást eredményez. A biotrágyázás szántóföldi hatásaira nézve irodalmi források egyértelműen bizonyítják a biotrágya termelésnövelő hatását, így azt az anaerob erjesztés gazdaságossági tényezőjeként számításba lehet venni. Az anaerob erjesztés legfontosabb terméke a biogáz. A jól vezetett folyamatban a nyert gáz összetétele és tüzeléstechnikai jellemzői a következők: Összetétel: CHí 60 tf% CO2 40 tf% Égéshő: 5710 Kcal/Nm3 (23,9 MJ/Nm3) Fűtőérték (alsó): 5150 Kcal/Nm3 (21,5 MJ/Nm3) Égési (robbanási) koncentráció levegőben: 0,07-0,23 m3/m3 Égési sebesség: 0,20 m/sec Gyújtási energia: 650 °C Abszolút sűrűség: 1,22 kg/Nm3 Relatív sűrűség: 0,94 A gáz felhasználását elsősorban a csirkeólak fűtésére javasoljuk, de az adottságoktól függően más felhasználási cél is kitűzhető. Mind földgáz, mind városi gázégőkben használható, és átalakítható hőenergiává. A bábolnai rendszerű csirkeólak - melyek olajtüzelésre vannak felszerelve -, mindössze égőcserével alkalmassá tehetők a biogáz hasznosításához. Erre vonatkozólag üzemi tapasztalatok állnak rendelkezésünkre. Kedvező tapasztalatokat szereztünk gázinfrasugárzók alkalmazásával. Ez utóbbiak alkalmazásával lényeges előnyökhöz lehet jutni a hagyományos meleglevegős fűtéssel szemben. A gázinfrasugárzó révén a csirketartás 40%-kal kevesebb energiabevitellel biztosítható. Ennek gazdasági előnye, hogy azonos fűtési teljesítményhez a kiépítendő biogáz üzem nagyságrendje kisebbre választható, ami végsősoron a beruházás költségeit csökkenti. A gázteljesítmény határokat befolyásoló tényezők egy része adott (a berendezés befogadóképessége, hőkapacitása, anaerob környezet), más részére viszont üzemeltetésnél kell figyelemmel lenni. A felhasznált alapanyagok biokémiai jellemzőin túl eltérő gázteljesítményeket kapunk attól függően, hogy szénforrásként milyen növényi hulladékot alkalmazunk. A biokémiai lebonthatóság és a közepes gázkihozatali értékek szakirodalomból ismertek. Ezeket száraz szervesanyag tonnájára szokás vetíteni. Ezeknek az értékeknek az elérése - ha az egyéb feltételek fennállnak -, 5-60 °C hőmérséklettartományban csak a tartózkodási idők függvénye. Az optimális hőmérsékletek mezophil tartományban (30-35 °C) 30 napos, a termophil tartományban (50-55 °C) 15 napos tartózkodási idővel érhetők el. Eljárásunkban ilyen szabályozottság megvalósítása a szakaszos száraz rendszer miatt nem volt cél, ezért a tartózkodási időket meg kell hosszabbítani. A silók üzemelési hőtai'tománya 20-40 °C között változhat. Ezt a tartományt a találmány szerinti berendezés biztosítja. Mivel a lebomlás sebessége hőmérsékletfüggő folyamat is, a tartományon belüli magasabb hőmérséklet eléréséhez ill. szintentartásához a hőveszteség pótlása külső hőcserélő kiépítésével is biztosítható. Erre főként a téli négy leghidegebb hónapban lehet szükség. A hőmérséklet és a tartózkodási idők egymással fordított arányban állnak, vagyis minél alacsonyabb az erjesztési hőmérséklet, annál hosszabb ideig tart az erjesztési folyamat. A fentiekből kiindulva meghatározhatók a várható gázteljesítmények, amelyek az alapanyagtól függően csirketrágya szalma kiegészítő anyaggal: 300 m3/to szervesanyag csirketrágya kukoricaszár adalékanyaggal: 350-400 m3/to szevesanyag Egyéb adalékanyag esetén a kevert anyag összetételtől függően lehet megállapítani ezeket az elméleti adatokat. Teljes szárazanyagra vonatkoztatva fenti adatok 200 és 300 m3/to-ra alakulnak. Az üzemi tényleges hőmérséklettől és a tartózkodási időktől függően a gyakorlati értékek szárazanyagra vonatkoztatva 100- -300 m3/to szélső értékeket vehetnek fel. A 3ilók befogadóképességének ismeretében tehát berendezésünk teljesítményhatárai a következőképpen alakulnak: 30 m-es silóval 104 to szárazanyagra 10,400 Nm3 alsó és 31,200 Nm3 felső, átlagosan 20,800 Nm3 biogáz kihozatal érhető el erjesztési ciklusonként. A fenti adatok éves teljesítményre átvetítve és 3 ciklusidőt számolva egy 30 m-es siló 31.200 Nm3 alsó, 31.200 Nm3 hasznosítható 94.600 Nm3 felső, 56.160 Nm3 hasznosítható átlagosan 44.000 Nm3 biogázt ad. Mivel a felső határtartományok télen csak hőbevitellel érhetők el, a hasznos gázkihozatal önfogyasztás miatt 40%-kal alacsonyabb. Ezért a felső hasznos teljesítményhatár ciklusonként 18,700 Nm^rel, ill. éves viszonylatban (3 ciklusra) 56,160 Nm3-re vehető fel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
