Проектирование и расчеты поточных технологических линий животноводческих ферм и комплексов

Исходные данные

Обоснование технологии анаэробной ферментации подстилочного навоза

Анаэробные процессы имеют несколько несомненных преимуществ в сравнении с аэробными при одинаковом качестве органических удобрений. Во-первых, исключаются затраты энергии на перемешивание обрабатываемых продуктов; во-вторых, при анаэробном сбраживании органических материалов потери органического вещества и элементов питания растений минимальны; кроме того, при анаэробной ферментации получают определенное количество биогаза, который может быть использован на технологические нужды предприятия.

Твердофазные процессы анаэробного сбраживания осуществляют при влажности исходного сырья 60–75 % и менее.

Технологический расчет линии анаэробной ферментации подстилочного навоза

Суточный выход экскрементов (кал + моча), кг/сут, определяется по формуле [1]

∙
сут = , (11.26)

где сут^{– суточный выход экскрементов от поголовья коров,} содержащихся на ферме, кг/сут;

– норма выхода экскрементов от одного животного, по заданию составляет 55 кг/сут;

– количество животных на ферме, по заданию составляет 800 гол.

Тогда

сут = 55 ∙800 = 44000 кг.

Суточный расход подстилки, кг,

∙
П = , (11.27)

где – суточный расход подстилки на одно животное, по заданию составляет 5 кг/гол·сут.

Подставив в (11.27) значения входящих в него параметров, получим

П = 5 ∙800 = 4000 кг.

Суточный выход подстилочного навоза, кг,

нп = сут + П = 44000 + 4000 = 48000 кг.

Влажность подстилочного навоза, %,

э ∙ + ∙
нп = , (11.28)
+

где э^{– влажность экскрементов крупного рогатого скота,} по заданию составляет 87 %;

– влажность соломы, используемой на ферме,
по заданию = 15 %.

Тогда

нп = 87 ∙55 + 15 ∙5 = 81 %.
55 + 5

В соответствии с изложенными требованиями влажность ферментируемой навозосоломенной смеси не должна превышать 75 %.

Количество соломы, т, необходимой для получения навозосоломенной смеси регламентированной влажности,

нп − ф
Мсф = , (11.29)
ф − с

где Мсф – количество соломы, потребной для ферментации одной тонны навоза в биогаз и органическое удобрение, т; ф^{– влажность ферментируемой навозосоломенной смеси,} по заданию ф^{=75 %.}

Подставив в (11.29) значения входящих параметров, получим

Мсф = 81 −75 = 0,1 т.
75 −15

Для анаэробной ферментации получаемого на ферме навоза дополнительное количество соломы составит:

‒ суточное

‒ годовое

Мсс = 0,1 ∙4,4 = 0,44 т;
Мсг = 0,44 ∙365 = 160,6 т.

Годовая потребность соломы для анаэробной ферментации экскрементов коров составит

Мс = 4,0 ∙365 + 0,44 ∙365 = 1620,6 т.

Объемная плотность навозосоломенной смеси в ферментаторе, кг/м³ ,

сут
см = Мсс + , (11.30)
Мсс + сут
с э

где Мсс – масса соломы, расходуемой в течение суток,

сут – суточный выход экскрементов, сут = 44000 кг;
с – объемная плотность соломы, по заданию с = 50 кг/м3;
э – объемная плотность экскрементов, по заданию
э = 1020 кг/м3.