Вид и состав субстратов для получения биогаза
Принципиально все органические вещества можно хотя бы частично разложить как аэробным, так и анаэробным путем. Принципиальным правилом является: твердые, со сложной структурой материалы как древесина и солома лучше подходят для аэробных условий, тоесть компостирования, в то время как текучие, жидкие материалы - навоз, отходы продуктов питания, жиры и т.д. лучше разлагаются в анаэробных условиях, тоесть при брожении. На Изобр. 3.1 приведены типичные вещества-отходы, которые подходят как для аэробного, так и для анаэробного разложения. При этом содержание сухого вещества в первую очередь является решающим, каким методом (брожение или компостирование) их лучше всего перерабатывать.
В целом можно сказать, что для мокрого метода, лучше чтобы содержание сухого вещества было 5-15%. Если содержание сухого субстрата меньше чем 5%, то процессы будут также происходить, но будет необходимость «бесполезного» добавления слишком большого количества воды, что существенно будет влиять на рентабельность. 15% содержания сухого субстрата является верхней границей, при которой субстрат еще можно перекачивать насосом, перемешивать либо смешивать. Сухой метод рассчитан на сыпучие материалы с содержанием сухого вещества свыше 25%. Содержание сухого вещества в пригодного наилучшим образом к компостированию материала составляет от 40 до 60%.
Важным как и раньше является соотношение углерода и азота (соотношение С:Ы), которое должно составлять от 10 : 1 до 40 : 1. Отходы сельскохозяйственного содержания животных создают хорошие условия как для анаэробного, так и для аэробного брожения, поскольку они имеют сбалансированный состав питательных веществ и большой буферный потенциал. При составлении рациона, важно чтобы загрузка ферментатора была как минимум меньше 4 кг, еще лучше если меньше 3 кг орган. СВ/м3, независимо от вида субстрата или его смеси.
При сельскохозяйственном производстве биогаза за последние годы произошли большие изменения в видах используемых субстратов. Сейчас на практике редко бывает, чтобы использовали исключительно жидкий или твердый навоз. Лишь некоторые большие предприятия в восточной Германии обслуживают биогазовые установки, работающие исключительно на жидком гное. Большинство установок для своей работы используют силос из целых растений, остатки зерна и силос из сена, иногда работают вообще без гноя.
Кроме большого выхода газа и большой степени разложения, энергетические растения благодаря поддержке со стороны Законодательства о возобновляемых источниках энергии ЕС преобрели особое значение.
Все, что в прошлом вызывало столько затрат и вопросов с точки зрения получения разрешений, законодательства, техники и эксплуатации для коферментации, сегодня не создает никаких проблем. Значение коферментации органических отходов от коммунальных хозяйств и агропромышленности существенно снижается. Высокие требования к безопасности, технике, документации и получении разрешений, а также не в последнюю очередь конкурентная борьба за косубстраты, привела к снижению интереса к субстратам и разработанным под них установкам. Строящиеся или еще существующие на сегодняшний день коферментационные устнановки имеют высокую специализацию, хорошо оснащены технически и соответствуют самым современным требованиям.
Использование стоков для биогазовой установки с одной стороны интересно для многих фермеров, ведь так они могут экономить на дорогом подключении канализации; но с другой стороны содержание сухого вещества в стоках как правило ниже 2%, таким образом приходится искать другие субстраты с достаточным содержанием сухого вещества. В таких случаях приходится также отказаться от использования агрессивных моющих и очищающих химических средств. Кроме тго, размер биогазовой установки должен пребывать в разумном соотношении с количеством подаваемой воды. За основу следует брать такой расчет: для десяти голов РС (14 м3 с 8% СВ) можно без проблем использовать стоки после одного человека. С точки зрения законодательства о защите сточных вод следует выбирать тип установки с как можно лучшим гигиенизирующим эффектом .
Как правило использование сточных вод для биогазовой установки разрешают тода, когда прокладывание канала будет обходиться несравнимо дороже или когда вообще не существует возможности подключения к каналу.
