Стартап-Студия СПбГУВМ | Финансируем в настоящее для стабильного будущего!
Разрабатываемые комплексы позволят перерабатывать отходы птицефабрик в электричество/биогаз.
В настоящее время в России и в мире активно развивается птицеводство, особенно куриное птицеводство.
Одна из острых проблем это обращение с птичьим пометом, выход которого в России составляет 40 млн. тонн в год. В птичьем помёте много химических вредных веществ влияющих на атмосферный воздух, например, сульфиды, кислоты, бензопирролы, сераорганические соединения, фенолы (в частности 2,6 — дитретбутилфенол и его производные); бензохиноны, 2,6- дитретбутилкрезол, (с неприятным запахом) и т.д. птичий помет быстро разлагается, и выделяет аммиак и др. вредных веществ, которые образует парниковый эффект. Помет куриный свежий относится к 3 классу опасности. Согласно требованиям ст. 51 Федерального закона от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» отходы производства подлежат сбору, накоплению, утилизации, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению, условия и способы которых должны быть безопасными для окружающей среды и регулироваться законодательством Российской Федерации.
Куриный помет вследствии его опасности сложно применим в качестве удобрений.
В настоящее время есть следующие методы переработки куриного помета:
1. С получением удобрений
— Компостирование. Это процесс разложения куриного помета с помощью бактерий и грибов, который приводит к образованию компоста — питательного удобрения для растительных культур. Для ускорения процесса компостирования могут использоваться специальные компостеры.
— Гидролиз. Это процесс, при котором куриный помет подвергается химической обработке с помощью воды или кислот, чтобы получить питательное удобрение.
— Пиролиз. Это процесс, при котором куриный помет подвергается высокой температуре без доступа кислорода, чтобы получить уголь и другие полезные продукты.
Основной недостаток данного метода это получение не слишком популярного на рынке удобрения – у птицефабрики возникает проблема со сбытом переработанного помета.
Так же методы пиролиза и гидролиза энергозатратные.
2. Сжигание.
Куриный помет может быть сожжен в специальных печах. Метод не получил распространения из-за выбросов в атмосферу.
3. Переработка в биогазовых установках.
Куриный помет может быть использован для производства биогаза, который может быть использован для производства электроэнергии или в качестве топлива для автомобилей.
При этом у данного способа есть существенные недостатки:
— Высокие затраты на установку. Классические биогазовые установки представляют собой газгольдет (емкость большого объема в сотни кубометров) половина которой занята обводненным пометом. В отсутствии воздуха, при поддержание заданной температуры с постоянным перемешиванием биомасса начинает «бродить» и выделять биогаз. То есть организация такой установки стоит значительных средств.
— Низкая эффективность. Для получения достаточного количества биогаза из куриного помета может потребоваться большое количество материала, что может снижать эффективность процесса.
— Проблемы с запахом. При биогазовой переработке куриного помета может возникать сильный запах, который может быть неприятным для окружающих.
— Высокая чувствительность качества куриного помета. Для эффективной работы биогазовых установок необходим материал хорошего качества.
— Необходимость утилизации остатков. После переработки куриного помета в биогазовой установке остаются остатки, которые нужно утилизировать. При этом из-за изначальной вредности помета данные остатки согласно СанПиН 2.1.5.980-00 не могут сливаться в открытые источники. Это может быть проблемой, если нет возможности их использовать как удобрение.
Предлагаемое решение.
Основа нашего решения это синтез компостирования с биогазовой установкой нового типа – проточная, тонкого слоя.
— Компостирование.
Компостирование – преобразование органических отходов разложением, увеличивающий скорость природной минерализации. При компостировании протекают процессы ферментации органических веществ, обусловленные деятельностью аэробной микрофлоры, одновременно протекает минерализация до простых соединений и гумификация с образованием сложных органических веществ, устойчивых к разложению. На разных стадиях компостирования наблюдается интенсивное развитие мезофильной микрофлоры и активизация окислительных процессов
Компостирование предназначено для снижения вредности помета перед биореактором, усреднением и улучшением качества для переработки в биоректоре. Так же компостирование позволяет увеличивать эффективность биореактора по выходу биогаза.
Будет использовано интенсивное компостирование с введением специальных микроорганизмов, так как это позволит увеличить производительность по компостированию, не требует затрат существенных энергоресурсов.
— Переработка в биогазовой установки.
Будет использована биогазовая установка, в которой, в отличие от классического типа, обводненный помет после компостирования подается в биоректор, состоящий из ряда плоскостей с «лабиринтной» структурой. Подача обводненного помета производится таким образом, что бы на плоскости был равномерный слой толщиной не более 5 мм – в анаэробной среди и при постоянной температуре 50-60 оС это позволяет эффективнее проводить процесс брожения и выделения биогаза (по сравнению с классическими установками). При этом предлагаемая установка намного компактнее и дешевле классических биореакторов.
На выходе получается сток, по чистоте сравнимый с технической водой, который согласно СанПиН 2.1.5.980-00 можно сливать в открытые источники. Дополнительно может быть проведена очистка данного стока до состояния питьевой воды.
В качестве партнеров по проекту привлечены:
˗ ООО «Эвобиос» — компания занимается производством проточных биогазовых установок тонкого слоя. Есть предварительное соглашение о сотрудничестве.
˗ ООО «Автоматические Системы Спасения». Компания основана в 2021 году, изначально занималась проектирование противопожарных систем. Сейчас по мимо данного направления работы занимается проектированием зданий и сооружений, инженерных коммуникаций, инновационными решениями. В 2018 году компания выиграла международный грант в рамках
Европейской программы IRA-SME, есть два патента на изобретения. Есть предварительное соглашение о сотрудничестве.
˗ Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ), кафедра техносферной безопасности, которая занимается обеспечением переработки отходов.