Навоз, сорные травы, солома и другие отходы сельскохозяйственного
производства, перепревая в герметически закрытых емкостях, выделяют
горючий газ — метан, обладающий большой теплотворной способностью. Это
свойство органических отходов было использовано в некоторых зарубежных
странах и в СССР для строительства на животноводческих фермах биогазовых
установок. На этих установках, помимо горючего газа, получается вы
сококачественное жидкое навозное удобрение, в котором сохранена большая
часть азота, ка лия и фосфора, имевшихся в свежем навозе.
Биогазовая установка состоит из навозо-приемника, бродильных башен,
башен для хранения перебродившей массы, газгольдера и двух фекальных
насосов, служащих для удаления навоза со скотного двора, а также для
перекачки навозной массы из одной башни в другую.
Из скотного двора навоз удаляют по бетонированным закрытым каналам
диаметром 150—180 мм, расположенным вдоль стойл животных, под навозными
канавками. Каналы имеют уклон в сторону навозоприемника. Нал каналами,
на расстоянии 3—4 м один от другого, сделаны люки, закрываемые съемными
решетками. Через эти люки при помощи ручного скребка в каналы
сбрасывается навоз, накопившийся в стойлах и навозных канавках. На
период времени, когда проводится сбрасывание навоза в люки, включают
фекальный насос, который подает навозную жижу из нижней части
навозоприемника в каналы. Протекая по каналам, жидкость смывает навоз и
уносит его в навозоприемник. Навоз убирают
2—3 раза в день, причем на эту операцию один человек затрачивает не
более одного часа (на скотном дворе, имеющем 80—100 коров).
Из навозоприемника свежий навоз один раз в сутки перекачивают в
бродильные башни, которые представляют собой герметически закрытые
железобетонные сооружения диаметром 5—6 м и высотой 7—8 м. При
сбраживании в башнях массу подогревают до температуры 28—35°. Подогрев
массы производится за счет использования части выделяемого при брожении
газа.
В бродильных башнях твердая органическая масса всплывает, образуя
плотный покров, препятствующий выделению газа. Этот покров периодически
разрушают, перекачивая вторым фекальным насосом навозную массу из нижней
части башни в верхнюю. Перемешивание массы в бродильной башне проводится
3—4 раза в день.
Газ, образующийся в бродильной башне, по трубам подается в газгольдер, а
оттуда поступает к потребителям. Емкость газгольдера определяется из
расчета 0,8—1,0 м3 па условную единицу крупного рогатого скота весом 500
кг.
Интенсивное выделение газа из навозной массы в бродильной башне
продолжается 20—26 дней. После сокращения выделения газа две трети
навозной массы перекачивается насосом в башню для хранения, а бродильная
башня ежедневно пополняется свежей массой из навозоприемника. Емкость и
число бродильных башен определяют в зависимости от наличия скота на
ферме, из расчета 2,9—4,1 м3 емкости на единицу крупного рогатого скота.
Во всех случаях для протекания нормального процесса выделения газа
бродильных башен должно быть не менее двух.
Емкость башни для хранения перебродившего навоза зависит от числа
животных, имеющихся на ферме, количества даваемой подстилки и срока
хранения навоза до его вывозки в поле. При 90—100 днях хранения ем кость
башни на единицу крупного рогатого скота должна бьпь от 3,3 до 8,6 м3.
Перед внесением в почву навозную массу перемешивают в башне при помощи
насоса, заливают в цистерны, оборудованные разбрасывателями, и вывозят
на поле.
Солома, применяемая в качестве подстилки на скотных дворах,
оборудованных биогазовыми установками, должна быть измельчена на частицы
длиной не более 5—6 см. Такое измельчение необходимо для хорошей
транспортабельности навозной массы но каналам при гидросмыве и при
подаче в башни для сбраживания и храпения.
Нормальное количество соломенной под стилки на
единицу крупного рогатого скота
3—6 кг. В том случае, если желают получить большее количество газа,
количество подстилки увеличивают (до 10—12 кг).
Из 100 кг на биогазовой установке можно получить следующее количество
газа:
из навоза крупного рогатого скота 3—5 м3
из свиного навоза........5—8 м3
из соломы ...........3—5 м3
из отходов травы и овощей . . . 3—6 м3
От одной головы крупного рогатого скота в
зависимости от количества даваемой подстилки может быть получено в день
от 2,6 до
3,5 м3 газа с теплотворной способностью 4600—6000 калорий в 1 м3.
В хозяйствах, имеющих биогазовые установки, газ используется для
отопительных целей, для подогрева сбраживаемого навоза. Газ не имеет
примесей серы, не имеет запаха и горит бесцветным пламенем. Биогазовая
установка дает возможность получать также органические удобрения очень
высокого качества, механизировать процесс уборки навоза из скотных
дворов и упростить погрузку навоза в транспортные средства при вывозке
его в поле.