Устойчивое развитие экологических и энергетических аспектов ферментации метана на семейных фермах в Польше

Цель работы – изучить возможность утилизации вредных отходов в сельской местности для получения экологической энергии. Производство биогаза актуально с точки зрения охраны окружающей среды, особенно в случае перепроизводства отходов животноводства. Использование энергии, полученной из сельскохозяйственных отходов, приводит к диверсификации и росту доходов семейных ферм. Помимо энергетических и экологических выгод при утилизации отходов можно получить очень ценное удобрение, которое легко усваивается растениями. Экспериментальные исследования проводили с целью изучения влияния процесса перемешивания отходов свинарников и птичников на параметры ферментации метана: температуру внутри ферментационной камеры, рН ферментированного материала, окислительно-восстановительный потенциал и соотношение углерода к азоту (C:N). Для ферментации отходов в камере обеспечивали постоянную температуру 37 °C. После добавления свежего субстрата в реактор температура сырья снижалась на 1,0-1,5 °C в зависимости от расположения в резервуаре, и производство биогаза сокращалось. Процесс перемешивания положительно влиял на однородность распределения материала по всему объему реактора, при этом увеличивалось производство биогаза. Наилучшие результаты получены при значении рН 7,0. Результаты исследований, полученные при испытании биогазовой установки, состоящей из двух биореакторов общим объемом 410 м3, показали, что можно получить электрическую энергию стоимостью 34,52 € МВт-ч-1 и тепловую энергию стоимостью 62,54 € МВт-ч-1. При этом стоимость производства электроэнергии на профессиональной электростанции на основе бурого угля составляет 76,23 €МВт-ч-1. Произведенная энергия использовалась для деятельности фермы.