биогаз на основе возобновляемого сырья

nachwachsende-rohstoffe.de

Биогаз на основе возобновляемого сырья

Сравнительный анализ шестидесяти одной установки по производству биогаза в Германии

	70
[%]	60
Häufigkeit	50
	40
	30
Relative	20
	10
	0
	<4	4 - 5	5 - 6	6 - 7	7 - 8	> 8

theoretische Volllaststunden [1.000 h/a]

nachwachsende-rohstoffe.de

Биогаз на основе возобновляемого сырья

Сравнительный анализ шестидесяти одной установки по производству биогаза в Германии

Публикация cпециального агентства возобновляемых ресурсов (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Hofplatz 1, 18276 Gülzow, Германия) при финансовой поддержке Федерального министерства продовольствия, сельского хозяйства и защиты прав потребителей, в соответствии с решением Hемецкого Бундестага

Настоящая публикация представляет собой сокращенное изложение публикации специального агентства FNR „Biogas-Messprogramm II – 61 Biogasanlagen im Vergleich“ (“Программа измерений параметров производства биогаза II – cравнительный анализ шестидесяти одной установки по производству биогаза в Германии”), которая была подготовлена в рамках проекта „Bundesmessprogramm zur Bewertung neuartiger Biomasse-Biogasanlagen“ (“Федеральная программа сбора данных методом измерения для оценки установок нового типа для получения биогаза из биомассы”, проектный номер: 22003405). Финансирование проекта было осуществлено Специальным агентством возобновляемых ресурсов (FNR) из средств Федерального министерства продовольствия, сельского хозяйства и защиты потребителей (BMELV).

Подготовка материала „Программа измерений параметров производства биогаза II – cравнительный анализ шестидесяти одной установки по производству биогаза в Германии“

Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) / Институт Генриха фон Тюнена

Институт аграрных технологий и биосистемной техники Бундесаллее 50 • 38116 Брауншвайг • Германия www.vti.bund.de

Редакторы: Бурга Геммеке, Криста Ригер, директор проф. д-р Петер Вайланд (руководитель проекта) Йенс Шредер (сбор данных по Северо-Западному региону)

При разработке содержания публикации принимали участие:
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. /	Universität Hohenheim / Университет Хойенхайм
Институт аграрной техники им. Лейбница Потсдам-Борним	Земельное ведомство по сельскохозяйственной технике
Отделение Биотехнологии	и биоэнергетике
Макс-Айт-Аллее 100 • 14469 Потсдам • Германия	Гарбенштрассе 9 • 70599 Штутгарт • Германия
Редактор: Винсент Плогстис	Редактор: Йохен Вогтхерр
Сбор данных: Северо-Восточный регион	Сбор данных: Юго-Западный регион

Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft /	Deutsches BiomasseForschungsZentrum gGmbH /
Земельное ведомство по сельскому хозяйству Баварии	Германский научный центр по исследованию биомассы ГмбХ
Институт сельскохозяйственной техники и содержания	Отделение Биогазовые технологии
сельскохозяйственных животных	Торгауэр Штрассе 116 • 04347 Лейпциг • Германия
Веттингер Штрассе 36 • 85351 Фрайзинг • Германия	Редактор: Д-р Бритт Шумахер
Редактор: Райнер Киссель, Ганс Бахмайер	Обработка данных: Сухая ферментация
Сбор данных: Юго-Восточный регион

Издатель	Фотоматериал
Специальное агентство возобновляемых ресурсов (FNR)	Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) /
Хофплатц 1 • 18276 Гюльцов • Германия	Институт Генриха фон Тюнена
Тел.: [phone] • Факс: [phone]	Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) /
[e-mail] • www.fnr.de	Специальное агентство возобновляемых ресурсов (FNR)
	Fuchs Petrolub AG / Фукс Петролуб АГ

Редакция	Оформление и изготовление
Специальное агентство возобновляемых ресурсов (FNR)	nova-Institut GmbH / нова-институт ГмбХ • www.nova-institut.de/nr
Отдел по связям с общественностью
Перевод	Печать и обработка печатной продукции
Übersetzungsbüro SCHNELLÜBERSETZER GmbH	Media Cologne Kommunikationsmedien GmbH /
www.schnelluebersetzer.de	Медиа Колонь Коммуникационсмедиен ГмбХ
	www.mediacologne.de

Все права остаются за нами. Без письменного разрешения издателя запрещается воспроизведение любой части этой публикации в какой-либо форме, а также ее обработка, тиражирование, распространение или архивирование с использованием электронных систем.

Издание 1, 2010

Содержание

	Вступительное слово		5
1	Введение		6
2	Описание отдельных установок		8
	2.1 Биогазовая установка 05		8
	2.1.1	Описание установки	8
	2.1.2	Оценка используемой измерительной техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	9
	2.1.3	Эксплуатация установки в период проведения исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	9

2.2 Биогазовая установка 20. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2.1 Описание установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2.2 Оценка используемой измерительной техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2.3 Эксплуатация установки в период проведения исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3 Биогазовая установка 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.1 Описание установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.3.2 Оценка используемой измерительной техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.3 Эксплуатация установки в период проведения исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2.4 Биогазовая установка 53. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.4.1 Описание установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.4.2 Оценка используемой измерительной техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.4.3 Эксплуатация установки в период проведения исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.5 Биогазовая установка 62. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.5.1 Описание установки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.5.2 Оценка используемой измерительной техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.5.3 Эксплуатация установки в период проведения исследований. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3	Результаты программы измерения параметров производства биогаза-			35
	3.1	Характеристика установок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .		35
		3.1.1	Ход технологического процесса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	35
		3.1.2	Размеры установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	36

3

Содержание

3.1.3 Хранение биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.1.4 Утилизация биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.2 Эксплуатационные характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.2.1 Оборот субстрата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.2.2 Свойства субстрата- и его технологические характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.3 Нагрузка-по оСВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.2.4 Время гидравлического отстаивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.2.5 Качество биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.2.6 Выработка биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.2.7 Потенциал остаточного биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.2.8 Утилизация биогаза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.2.9 Потребность в рабочем времени. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.2.10 Сухая ферментация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.3 Экономическая оценка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.3.1 Капитальные затраты на биогазовые установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.3.2 Финансирование установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.3.3 Показатели годовой мощности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.3.4 Годовые издержки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3.3.5 Общая экономическая эффективность установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.3.6 Анализ чувствительности и влияние нового Закона о возобновляемых источниках энергии (EEG) . . 95

3.4 Экологическая оценка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.4.1 Сельскохозяйственное предприятие и выращиваниевозобновляемого биологического сырья . . . . . 98 3.4.2 Использование эксплуатационных материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 3.4.3 Транспорт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4	Выводы и перспективы		104
5	Резюме		106
6	Приложение		108
	6.1	Ориентировочные величины выхода биогаза из отдельных видов используемого сырья . . . . . . . . . . . . . . . . .	. 108
	6.2	Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	109
	6.3	Терминологический словарь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	111
	6.4	Библиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	115

4

Вступительное слово

Благодаря участию в процессе брожения растений, используемых для получения энергии и специально выращиваемых для производства биогаза, потенциал и выработка газа в биогазовых установках могут быть увеличены в значительной степени. Одновременно с этим открывается самый широкий спектр возможностей для децентрализованного снабжения энергией. Как и ожидалось, это послужило стимулом для беспрецедентно быстрого расширения биогазовой отрасли и развития новых технологий для получения биогаза. Так, число биогазовых установок в Германии увеличилось с 2004 года почти вдвое, а их установленная мощность выросла на более чем 300%. Одновременно с этим и в связи с измененными характеристиками субстрата возник целый ряд инновационных разработок применительно к ферментерам, техникам дозирования и системам перемешивания с целью их адаптации к субстратам с высоким содержанием сухого вещества.

Для оценки влияния изменений технологий выработки биогаза в техническом, экологическом и экономическом отношении, была создана вторая общегерманская программа измерения параметров производства биогаза (BMP II), которая была осуществлена Специальным агентством возобновляемых ресурсов (FNR) при финансовой поддержке Федерального министерства продовольствия, сельского хозяйства и защиты потребителей (BMELV). Данное исследование было разработано на основе данных, полученных при реализации “Второй программы измерения параметров производства биогаза” и подготовлено к публикации в рамках проекта BMELV “Двусторонний кооперационный проект “Возобновляемые ресурсы”, в центре которого находится использование возобновляемых ресурсов в энергетических целях на территории Украины и Российской Федерации. Финансирование проекта осуществляется Федеральным министерством BMELV при участии консалтинговой компании GFA Consulting Group GmbH, реализацией проекта занимается Специальное агентство возобновляемых ресурсов (FNR).

Общими целями данного проекта являются следующие:

•положительное воздействие на окружающую среду путем увеличения объемов выращивания и использования, включая экспорт, возобновляемых энергетических ресурсов в Российской Федерации и на Украине,

•увеличение активности представителей немецкой промышленности в сфере возобновляемых источников энергии, в особенности в области производства и использования биологических энергоносителей, путем расширения двустороннего или многостороннего сотрудничества с Украиной и Российской Федерацией.

Внастоящее время доля использования всех возобновляемых источников энергии в России и на Украине составляет менее 1 % от общей выработки энергии, а в области производства электроэнергии эта доля еще меньше и составляет лишь 0,5 %. Такое развитие является следствием удерживающихся на протяжении многих лет очень низких цен на энергию, а также огромного потенциала ископаемых ресурсов. В последнее время вопрос использования возобновляемых источников энергии в Российской Федерации и на Украине приобрел особую актуальность в связи с дискуссией по сокращению мировых выб-

росов CO2. Такое развитие обусловлено либерализацией рынка электроэнергии, увеличением цен на ископаемые энерго-

носители, в отношении которых применяются высокие ставки субсидирования, а также техническим прогрессом в сфере возобновляемых источников энергии. При этом производство и использование биогаза играет в Российской Федерации и на Украине особую роль. Оба государства обладают не только значительным потенциалом в отношении побочных продуктов и отходов, которые могут использоваться для выработки биогаза, но и земельными ресурсами для обеспечения устойчивого выращивания энергетических растений, которые на данный момент времени не используется или их использование сопряжено с рядом условий.

Директор и проф. д-р инженерных наук Петер Вайланд	Д-р инженерных наук Андреас Шютте
Руководитель проекта	Генеральный директор FNR

5

1 Введение

Использование возобновляемых источников энергии в качест-	предусмотрен технологический бонус за применение, напри-
ве альтернативы получению энергии на основе горючих полез-	мер, сухой ферментации, и использование инновационных тех-
ных ископаемых является важным вкладом в процесс сниже-	нологий в процессе объединения выработки тепловой и элект-
ния выбросов парниковых газов. Благодаря введению Закона о	рической энергии. Одновременно с этим бонус при использо-
возобновляемых источниках энергии (EEG) в 2000 г. и двум до-	вании когенерационных установок (КГУ-бонус) призван сти-
полнениям к нему, принятым в 2004 г. 1 и 2008 г. 2, Федераль-	мулировать применение новых технологий при переработке
ное правительство Германии подготовило почву для стимули-	вырабатываемого тепла.
рования более широкого развития производства и использо-	Цель программы измерения параметров производства био-
вания возобновляемых источников энергии. Закон EEG регу-	газа в Германии заключалась в проведении исследования с учас-
лирует закупку и оплату электроэнергии, полученной	тием репрезентативного числа биогазовых установок, работаю-
исключительно из возобновляемых источников энергии, в соот-	щих исключительно с биомассой (установки с использованием
ветствии с установленными ставками оплаты. При этом решаю-	возобновляемого сырья) для предоставления оценки мощнос-
щую роль играет выработка электроэнергии на основе биомас-	ти, принципа работы и эксплуатационной надежности различ-
сы, и, в частности, производство биогаза. Начиная с 01.08.2004	ных систем, а также качества вырабатываемых продуктов. В
года, в рамках этого закона выплачивается бонус за использо-	этих целях был осуществлен сбор данных по установкам, кото-
вание возобновляемого сырья. Это, в свою очередь, вызвало	рые отличаются друг от друга своей концепцией, режимом ра-
большой интерес к выработке биогаза на основе энергетичес-	боты и применяют возобновляемое сырье, используя в процес-
ких растений и других органических материалов, полученных	се брожения монокультуру или ее смесь с органическими удоб-
в результате сельскохозяйственного использования природных	рениями. В рамках исследовательской программы будут про-
ресурсов. Как следствие, было создано большое число новых	демонстрированы способы эксплуатации и уровень развития
установок для производства биогаза.	биогазовых установок, работающих исключительно на биомас-
Кроме того, в дополнении к закону EEG от 2004 года,	се, а также будет разъяснен ряд технических, сырьевых и эко-

6

номических вопросов энергетического использования биомас-	щегося измерительного оборудования, а также готовности к сот-
сы на основе данных, собранных на практике. В дополнение к	рудничеству организации, ответственной за эксплуатацию ус-
этому полученные результаты будут рассмотрены с учетом из-	тановок. Кроме того, особое значение уделялось рассмотрению
менившихся рамочных условий в связи с дополнением к зако-	как можно более широкого спектра установок с применением
ну EEG, которое вступает в действие с 01.01.2009 г.2.	различной техники и различных способов эксплуатации.
Основанием для выбора рассматриваемых в работе 63 реп-	Помимо этого в список отобранных установок были вклю-
резентативных биогазовых установок послужили результаты	чены две установки старого типа (БГУ 11 и 12), которые были
сбора данных по 413 биогазовым установкам, расположенных	введены в эксплуатацию еще в 2000 году и оценка которых бы-
на всей территории ФРГ. В работе были охвачены исключитель-	ла дана в рамках Первой программы измерения параметров
но такие установки, которые получили так называемый бонус	производства биогаза. Это позволит дать заключение по рабо-
за использование возобновляемого сырья в соответствии с за-	те установки в сравнении с более современным оборудованием,
коном EEG, и которые были сданы в эксплуатацию после	а также рассмотреть изменения в ее эксплуатации в контексте
01.01.2004 года. При этом применялись различные критерии от-	результатов, которые были получены при реализации Первой
бора. В связи с техническими проблемами было невозможно	программы измерения параметров биогаза4.
дать оценку данным по двум биогазовым установкам (БГУ 46	Кроме того, в рамках проекта рассматривались три установ-
и 60), поэтому количество рассматриваемых установок сокра-	ки сухой ферментации периодического действия (т.н. “гараж-
тилось до 61. Спектр размеров рассматриваемых установок дол-	ные ферментеры”) (БГУ 61, 62 и 63), которые в большой степе-
жен приблизительно соответствовать спектру размеров устано-	ни отличаются от классических установок непрерывного дейст-
вок, расположенных во всех частях ФРГ. Однако результаты по	вия за счет используемого оборудования и способа эксплуата-
небольшим установкам с электрической мощностью менее	ции (см. гл. 3.2.10).
250 кВтэл являются скорее нерепрезентативными, так как отбор
установок часто необходимо было производить на базе имею-

7

2

Описание отдельных установок

2.1 Биогазовая установка 05

2.1.1 Описание установки

Биогазовая установка 05 (изображение 2-1) расположена на сви-
нооткормочном предприятии в Бранденбурге с 2750 откормоч-
ными местами. Площадь сельскохозяйственных угодий состав-
ляет 1860 га пахотных земель и 249 га кормовых угодий. Из них
110 га используются для засева субстрата, который использует-
ся в биогазовой установке.
Одноступенчатая установка (производитель: WELtec Bio
Power GmbH) была введена в эксплуатацию в декабре 2004 г.	Изображение 2-1: БГУ 05; слева расположен контейнер с сис-
и состоит из вертикально расположенной емкости из нержавею-	темой управления и насосной станцией
щей стали (рабочий объем 903 м3). Предприятие уже имело два
открытых резервуара для хранения навозной жижи (каждый об-	рузного силоса (11,8%), силоса из початков и стеблей кукуру-
ъемом 2070 м3), выполненных в виде прямоугольных баков из	зы (9,1%), а также ржаного шрота (6,1%) (таблица 2-1). Все твер-
железобетона, которые теперь используются для хранения ос-	дые компоненты взвешиваются в дозаторе с полезным объемом
татков переброженной массы (изображение 2-2).	ок. 10 м3 (производитель: Awila). Сыпучий материал поступает
Смесь субстрата состоит из свиного навоза (73,0%), куку-	через две расположенные в продольном направлении резервуа-

	БГУ 05		Подача
			воздуха
			Газ. хран.: ок. 291 м³
		10 кВтэл	40 °C
	10 м³		[903 м³]

	Хранилище остатков
	ферментирующей массы
11 кВтэл	[2 x 2070 м³]	13 кВтэл

Кукурузный силос и силос из початков и стеблей кукурузы, ржаной шрот
Пояснение:
	Отбор пробы субстрата
	Линии движения субстрата
	Объемный расход
	Температура
	Учет количества
	Объем тепла
	Газопровод
	Отопление

10 кВтэл

Приемный бункер для свиной навозной жижи

Охлаждение газа

БТЭЦ с газожидкостным двигателем 180 кВтэл

Водоотделитель

Потребление на собственные нужды БГУ

	Газоанализатор	кВт/ч поставка
			Электросеть
	Электроэнергия	кВт/ч получение
		Электросчетчик
		электроснабжающей
Резервный		организации
охладитель

Резервуар для жидкого топлива

Изображение 2-2: БГУ 05; технологическая схема работы установки

8

ра дробилки в смонтированный также в продольном направле-	2.1.3 Эксплуатация установки в период
нии и по горизонтали шнек. Смесь субстрата подается в фермен-	проведения исследований
тер по наклонному шнековому транспортеру и уплотнительно-
му шнеку шесть раз в день. Свиной навоз закачивается в фер-	В период проведения наблюдательных работ в эксплуатации ус-
ментер два раза в день из емкости для навозной жижи с помощ-	тановки были отмечены два случая возникновения неисправнос-
ью погружного центробежного электронасоса (производитель:	тей. Сложности возникали в связи с текущим судебным разби-
Stallkamp, 11 кВтэл).	рательством с соответствующей энергоснабжающей организа-
Для перемешивания массы в ферментере используется пе-	цией об оплате энергии в соответствии с законом EEG из-за вы-
ремешивающее устройство с удлиненными осями (производи-	сокой доли топлива для предварительного зажигания при пуске
тель: Stallkamp, 10 кВтэл), а также перемешивающее устройство	установки, а также рядом серьезных сбоев в работе оборудова-
с погружным двигателем (производитель: Stallkamp, 11 кВтэл).	ния в период проведения измерений. Непосредственно перед
Для промежуточного хранения вырабатываемого биогаза	проведением измерений был отмечен четырехдневный сбой в
в ферментере служит пространство под воздухоопорным двой-	связи с поломкой погружного двигателя перемешивающего уст-
ным пленочным покрытием, которое имеет объем	ройства в результате короткого замыкания. С 32 по 39 календар-
ок. 290 м3. Обессеривание осуществляется биологическим спо-	ную неделю 2006 г. возник простой в результате выхода из строя
собом путем подачи воздуха в верхней части ферментера. На	с удлиненными осями в связи с поломкой вала. Для устранения
входе в блочную ТЭЦ для просушки газ проходит через про-	неисправности необходимо было произвести полную разгрузку
тивоточный охладитель (производитель оборудования: Dreyer	ферментера. В ходе 42 календарной недели 2006 г. была произ-
и Bosse).	ведена замена двигателя блочной ТЭЦ, так как дефект топлив-
Для получения электроэнергии из биогаза используется	ного насоса вызвал проникновение топлива в моторное масло.
блочная ТЭЦ мощностью 180 кВтэл с газожидкостным двигате-	В связи с недостаточным смазочным действием возникло пов-
лем (производитель: Dreyer и Bosse (Deutz)). В соответствии с	реждение кулачкового вала.
законом EEG вырабатываемая электроэнергия подается в об-	Важной проблемой представляется отсутствие дополнитель-
щественную электросеть. Получаемое тепло используется для	ной поверхности для колонизации серных бактерий в фермен-
обеспечения технологического процесса в ферментере необхо-	тере. Производитель предусматривает для этого поддержание
димой тепловой энергией, а часть тепла поступает в сеть цент-	небольшой плавающей корки, а это, в свою очередь, не всегда
рализованного теплоснабжения.	может быть обеспечено эксплуатирующим предприятием. Неод-
	нократно возникали проблемы в связи с пенообразованием в
	ферментере, что приводило к тому, что достаточное обессери-
2.1.2 Оценка используемой измерительной	вание не могло быть обеспечено. При среднем показателе содер-
техники	жания сероводорода 262 ппм (таблица 2-1) были отмечены мак-
	симальные значения более 740 ппм.
На установке смонтированы следующие средства измеритель-	В течение первых недель проведения измерений загрузка
ной техники:	субстрата осуществлялась равномерно, объем загрузки состав-
■ определение объема субстрата (весовой датчик для твердых	лял ок. 125 т сырой массы в неделю (изображение 2-3). Высокая
компонентов; магнитно-индуктивный расходомер для на-	доля использования субстрата на момент начала исследования
возной жижи)	была обусловлена повторным заполнением ферментера свиным
■ счетчик выработанной электроэнергии и счетчик рабочего	навозом, уровень наполнения которого необходимо было сни-
времени	зить в связи с ремонтом погружного двигателя перемешиваю-
■ счетчик расхода запального топлива	щего устройства. Выход из строя перемешивающего устройст-
■ определение количества газа: турбинный счетчик газа	ва с удлиненными осями в результате поломки вала в ходе 32
(производитель: RMG)	календарной недели 2006 г. привел к разгрузке ферментера на
■ определение температуры газа (измерение осуществляется	39 календарной неделе 2006 г., об этом отчетливо свидетельст-
вручную ежемесячно)	вуют показания снижения подачи субстрата. С 01 по 03 кален-
■ газоанализатор (портативный переносной прибор, произво-	дарную неделю 2007 г. каждодневная подача свежего навоза не
дитель: Dräger): CH4 и H2S	была обеспечена в связи с реконструкцией резервуаров для на-
■ теплосчетчик для тепла, вырабатываемого ТЭЦ.	возной жижи.
	Эксплуатация установки осуществлялась с нагрузкой 3,8 кг
На установке не осуществляется определение расхода элект-	оСВ/(м3 рабочего объема в день) при максимальной нагрузке до
ро- и тепловой энергии на собственные нужды. Также не регист-	4,5 кг оСВ/(м3 рабочего объема в день) (таблица 2-1, изображе-
рируется использование тепловой энергии хозяйственными	ние 2-4). С 30 по 52 календарную неделю 2006 г. неоднократ-
строениями.	но возникало - и частично довольно сильное - пенообразование,
	что приводило к снижению увеличенной до того момента вре-
	мени нагрузки. Снижение подачи свиного навоза с 01 по 03

9