Биогазовая установка с обслуживанием 15 минут в день

Повсюду сетуют на то, что небольшие Биогазовые установки по переработке жидкого навоза не устраивают фермеров. Людвиг Мадл из Нижней Баварии пошел на смелый шаг. Он считает, что нашел подходящий размер и технологию для своей биогазовой установки.

Первые теплые солнечные лучи уже начали растапливать остатки снега в Нойкирхен-форм-Вальд в Баварии и его окрестностях, когда внезапно на биогазовой установке в деревушке Вайшинг раздается шипящий звук.

«А! Это компенсационный клапан, – говорит предприниматель Людвиг Мадл, – быстро к иллюминатору на ферментере!». При приглушенном булькании вы можете наблюдать через стекло, как уровень субстрата во внутренней камере ферментера падает примерно на полметра за несколько секунд. «Это -технология, с помощью которой происходит перемешивание жидкого навоза», – объясняет молодой фермер, работающий на малой установке мощностью 28 киловатт. Выбрав относительно нового производителя, Компанию Bert Energy GmbH (старое название Bio4Gas Express GmbH), специализирующегося на мини-заводах с двухкамерной системой ферментера Мадл шел на определённый риск.

«Это было рискованно», – говорит Мадл. Многие коллеги встретили его идею со скептицизмом, а «теперь один за другим приходят на ферму, чтобы посмотреть, как она работает». «Я не хочу становиться миллионером», – утверждает Мадл. Его малая биогазовая установка дала ему хорошую вторую опору, благодаря которой он может спокойно спать по ночам.

---

• Биогазовая установка фермы Мадлов
• Субстрат: навозная жижа 160 г-в КРС, около 11 т\ сут.
• Технология подачи: подготовительное хранилище 55 м3, шламовый насос 15 кВт
• Ферментер: система «ферментера в ферментере». около 300 м3 полезного объема, 2 погружные электромешалки (7,5 + 2,2 кВт)
• Хранилище для растительных отходов: три имеющиеся открытые шламохранилища общим объемом 1900 м3.
• Емкость для хранения газа: пленочный мешок 35 м3 Блочная ТЭЦ: Tedom Micro T30. 28 кВт (эл.), 50 кВт (тепл.)
• Утилизация тепла: отопление/ горячая вода для жилого дома площадью 320 м3.

---

Владелец фермы опасался огромного долга, который принесло бы строительство более крупной Биогазового завода работающего на биомассе. «Мне потребовалось бы от 10 до 15 лет, чтобы окупить вложения». Кроме того, «работая с таким большим Биогазовым комплексом на возобновляемом сырье Вы всегда зависите от цены на него и стоимости доставки.

Вы должны постоянно мониторить ситуацию на рынке: – Где можно достать сырье, как лучше построить логистику на его доставку и т.д.». Мадл знает, о чем говорит: в течение многих лет он работал на предприятии, которое поставляло на крупные биогазовые установки кукурузный силос и другие субстраты.

Работы бы прибавилось

Собственно, отец двоих детей уже и так загружен на 100%: он управляет молочной фермой своих родителей, где содержится около ста дойных коров и имеется 91 гектар пригодной для использования земли, из которых 41 гектар пахотные, а остальная часть – пастбища. Кроме того, его поддерживают члены семьи: ферма Мадлов сдает в аренду квартиру для отдыхающих, жена Жаклин держит лошадей, а его отец Людвиг Мадл старший разводит терьеров. С другой стороны, что касается Биогазового завода для переработки жидкого навоза, о сверхнагрузке не может быть и речи: «Мне нужно всего 15 минут в день.

Утром, в обед и вечером я смотрю в иллюминаторы и проверяю давление в биогазовом мешке, а затем регулирую мощность двигателя». Как правило, блочная ТЭС работает с мощностью 25 или 26 киловатт. Конечно, изначально он долго настраивал свою систему для оптимальной работы, путем проб и ошибок. Но сейчас ему уже не нужно затрачивать много времени на её эксплуатацию.

Обозримые инвестиции

В виду этого он рассматривал только небольшую установку по переработке жидкого навоза. Производитель оборудования «Bert Energy» из Кауферинга в Верхней Баварии однозначно разделяет философию Мадла: Через 4-5 лет, инвестиции должны окупиться». Мадл ввел установку в эксплуатацию в июле 2013 года и получает 25 центов за каждый киловатт-час произведенной электроэнергии.

Расчет рентабельности основан на заданном значении 8.000 рабочих часов в год при 25 киловатт электрической мощности, в то время как номинальная мощность блочной ТЭЦ составляет 28 киловатт. Техника чешского производства Tedom поставлялась в контейнере, предварительно собранной с распределительным шкафом, газодувкой, теплопередающей станцией и запасным охладителем.

Доход фермы Мадлов от продажи электричества составляет 150 евро в день или 54 000 евро в год. Мадл рекомендует избегать, прежде всего, затрат на техническое обслуживание: через каждую 1000 часов работы требуется замена масла, а Он делает это самостоятельно. «Важно, чтобы все было хорошо организовано.

Мы можем сделать это, остановив двигатель всего на полчаса», – говорит он. Каждые 3000 часов эксплуатации производитель блочной ТЭЦ должен проводить техническое обслуживание. В остальном, когда речь идет об эксплуатационных расходах, единственное, что имеет значение, это потребление электроэнергии: в подготовительном хранилище стоит шламовый насос мощностью 15 киловатт.

Естественного ската от двух животноводческих помещений до биогазовой установки достаточно. В ферментере (биореакторе) установлены два небольших погружных миксера (мешалки): первый мощностью 7,5 киловатт расположен в наружной камере, который работает в течение одной минуты каждые 50 минут, и второй, находящийся во внутренней камере, миксер мощностью 2,2 киловатт, который завершает свою одноминутную работу каждые 70 минут.

«Самотечная система навоза удоления лучше подходит для PON-системы», – говорит Мадл. Тесирование разных ситсем показало это. «В старом коровнике содержание сухого вещества в навозе составляет 9,5%, в новом, где беспривязное содержание животных, оно составляет 11,5% из-за глубокой подстилки».

Таким образом, Мадл удаляет телячий навоз без использования машин. На ферме Мадлов навоз скидывают в продолльные каналы и, таким образом удаляют навозную жижу без использования техники. Тем не менее, содержание сухого вещества все еще значительно ниже 15-процентного порога, значение которого требуеться в Германии чтобы не герметизировать навоз.

Это комментарий, актуальный в Германии, где лагуны с дигестатом должны быть закрыты, если процент сухого вещества превышает 15%. Это имеет смысл, потому что тогда лагуна выбрасывает весь этот биогаз в атмосферу. Таким образом, он может просто использовать существующие навозные ямы в качестве хранилища дигестата.

Затраты только на установку и строительство на периферии

Для окончательного рассмотрения рентабельности необходимо учитывать капитальные затраты. Мадл один из первых построил установку от компании «Bert Energy» и получил специальную цену на свой завод.

Он не хочет раскрывать никаких подробностей. Когда его спросили о 240 000 EUR, которые компанией «Bert Energy» запрашивает за модель «bert-200/30» с меньшим ферментером на 200 кубометров, он отвечает: «Я купил установку намного ниже этого». Однако следует учитывать, что цена на установку от компании «Bert Energy» включают только ферментер и блочную ТЭС. За периферию отвечает сам Заказчик.

Мадл запустил ферментер объемом на 300 кубических метров – больше, чем в стандартной версии. Это означает, что время обработки несколько больше, чем стандартные 20–23 дня, как у установки от компании «Bert Energy».

Однако, он имеет достаточный объем для расширения производства и готов к использованию привозного навоза. «Все должно быть задокументировано накладными», – говорит Мадл – каждая поставка жидкого навоза, каждая операция по погрузке и разгрузке биоотходов.

И режим учета должен быть согласован с компанией-поставщиком, поэтому подготовительное хранилище было построено достаточно большим. Первоначально было предусмотрено всего 25 кубометров, а сейчас уже 55 кубометров. Он также готов к запланированному расширению коровника, что позволит увеличить выработку ТЭС.

Тепловая мощность ТЭС – 50 киловатт. Поначалу тепла не хватало, чтобы отапливать дом площадью 320 квадратных метров. Обменявшись опытом с другим потребителем такой же установки, выяснилось, что теплообменник должен быть размещен в жилом доме.

Это привнесло решающее повышение производительности.

«Я веду дневник, где указываю наиболее важные данные, мне не нужен аудитор-эколог для ведения отчетной документации», – объясняет Мадл. До сих пор он был очень доволен надежностью, даже несмотря на то, что технологический контейнер блока ТЭС намного проще, чем в крупногабаритных установках. Нет компьютерного экрана, только два маленьких дисплея: один на шкафу управления, один прямо на блоке ТЭС.

Сообщения о неисправностях доставляются так же, как и на крупных объектах, с оповещением по мобильному телефону. «Пока что отказывает датчик моторного масла, что приводит к неисправности двигателя», – говорит житель Нижней Баварии. Благодаря дистанционному обслуживанию производитель блочной ТЭС, компания «Höflerer Blockheiztwerken GmbH», смогла быстро решить эту проблему и заменила датчик во время следующего планового обслуживания.

Для Мадла особенно важно качество жидкого навоза: «Моя установка работает на мезофильном брожении при температуре 38 градусов. Если я сохраню навоз таким, какой он есть первоначально, так будет лучше для почвы». Во-первых, Мадл считает, что при термофильном производстве качество навоза ухудшается, а во-вторых, что более жидкий навоз, то есть продукт брожения, лучше «усваиваеться» почвой на пастбищах. Он также рассматривает свою биогазовую установку как инструмент, позволяющий обеспечить себя энергией в долгосрочной перспективе, как своего рода «страховку роста цен на электроэнергию»: «У меня также есть фотогальванические энергетические установки на 165 киловатт.

Но электричество у меня есть только когда светит солнце. Все уже подготовлено для самостоятельного потребления биогазовой электроэнергии. Линии уже проложены», – говорит он.

Перемешиваем с помощью газового термоподъемника (Thermo-Gas-Lift) до «пшика»

«Для работы установки «Берт» (Bert = Bert Express Reactor Technology) не нужно заготавливать или покупать дополнительные субстраты. С минимальными усилиями и небольшими затратами фермеры могут переработать навозную жижу на своей ферме », – говорит Томас Дори из компании «Bert Energy GmbH», г. Кауферинг. Управляющий директор больше говорит об обработке жидкого навоза, чем о биогазовых установках. Эта немецкая компания специализируется на ферментации исключительно жидких исходных материалов для экономии затрат на технологию подачи и покупку крышки хранилища для растительных отходов, а также для применения недорогой и запатентованной PON технологии (Power ).

В системе «ферментер в ферментере» вертикальный нагревательный цилиндр, с одной стороны, создает «эффект погружного нагревателя», а с другой, давление газа вызывает перемешивание субстрата. По словам Дори, резкое падение давления, вызванное открытием компенсирующего клапана между камерами ферментера, вызывает интенсивное перемешивание субстрата из камер. Как только давление достигнет 50 миллибар, откройте клапан, и газ перейдет из внешней камеры во внутреннюю, где уровень навоза упадет примерно на полметра. Примерно раз в час появляется эффект «пшика», как это называет Дори. Система TGL работает без применения классических мешалок. Однако напротив плавающих крышек требуется установка двух небольших погружных электромешалок. Аналогичные технологии без мешалки от компаний «Agro-Net GmbH», г. Дрезден, и «Entec Biogas GmbH», г. Фусах, Австрия, уже более десяти лет используются на крупных предприятиях по переработке навозной жижи.

Компания «Bert Energy GmbH» специализируется на малых установках, сочетая хорошо известные технологии. Из-за перемещений масс стенки ферментера должны быть усилены. Обессеривание биогаза происходит, как и в большинстве крупных установок, путем нагнетания воздуха.

Чтобы упростить задачу, компания разработала ряд систем, состоящий из стандартизированных ферментеров объемом от 200 до 600 кубических метров и электростанций от 28 до 75 киловатт. «Мы не классическое инженерное бюро, – говорит Дори, – стандартизация чрезвычайно важна. В противном случае добиться наших выгодных цен было бы невозможно». В дополнение к ценам, например, 240 000 евро за модель «bert-200/30» с объемом ферментера 200 кубометров и мощностью блочной ТЭС чуть менее 30 киловатт или 360 000 евро за «bert-500/50», добавьте затраты на навоз и тепло, подготовительное хранилище и, при возможности, защитное ограждение для газового мешка (газгольдера). Этот принцип имеет большое значение для Дори, поскольку эти затраты всегда связаны с конкретной ситуацией на ферме. Кроме того, работы часто можно недорого провести самостоятельно.

Одним из ключевых аспектов прибыльности является эффективное использование тепла. Что касается бродильного чана объемом 300 кубических метров, Дори говорит: «Ферментеру требуется в среднем от 10 до 15 киловатт, зимой максимум 20 киловатт тепла. Таким образом остается достаточно тепла для обогрева дома». Это объясняется хорошей теплоизоляции от 8 до 10 сантиметров, которая также применяется к бетонному потолку.

«Ферментер выглядит как термос», – говорит Дори. Во избежание «холодовых шоков» ежедневное заполнение навозом следует разделить на четыре-восемь подходов в день. Субстрат нагревается только с помощью газового термоподъемника. Компания «Bert Energy GmbH» в настоящее время имеет около десяти установок, которые строятся или уже работают на территории Германии. За границей установки есть во Франции, в Италии и одна на бойне в Южной Африке.

Оригинал статьи размещен по следующему адресу : //www.bio4gas.eu/images/pdf/Interview%20Madl%20-%20Energie%20aus%20Pflanzen%2002_2013.pdf