Возможность использования теплоты газообразных продуктов пиролиза куриного помета для покрытия энергетических затрат птицефабрики

Abstract

Актуальность определяется необходимостью эффективной утилизации вторичных ресурсов птицефабрики, в частности куриного помета, с целью его экологического обезвреживания и последующего применения. Цель. Оценка возможности использования потенциальной теплоты газообразных продуктов, выделяющихся при пиролитической переработке куриного помета, для частичного или полного покрытия энергетических затрат птицефабрики. Методы. Теплотехнические характеристики исследуемого сырья определены согласно аттестованным методикам. Дифференциальный термический анализ проведен на синхронном термоанализаторе Netzsch STA 449 F5 Jupiter. Установление материального баланса пиролиза и компонентного состава газообразных продуктов выполнено при помощи проведения физических экспериментов. Результаты и выводы. При пиролитической переработке нативного куриного помета выход газообразных продуктов составляет 21,4 %, а их теплосодержание - 1,91 МДж на 1 кг перерабатываемого сырья. Создание композиций (в условиях предварительного смешивания компонентов и с использованием слоевой засыпки) на основе куриного помета (80 %) и опилок (20 %) приводит к положительному синергетическому эффекту - увеличивается выход пиролизного газа (29,7-31,3 %) и его теплосодержание (2,15-2,45 МДж/кг) относительно переработки нативного куриного помета. Установлено, что ежегодное количество вырабатываемой теплоты от сжигания газообразных продуктов пиролитической переработки в зависимости от вида исследуемого сырья составит 6,0-10,9 млн кВт·ч, что позволит покрыть энергозатраты птицефабрики на 46-84 %

Relevance. The need for effective utilization of secondary resources of poultry farms, in particular chicken litter, for its neutralization and subsequent use. Aim. To assess the possibility of using potential heat at gaseous products released during chicken litter pyrolytic processing for partial or full coverage of poultry farm energy costs. Methods. Thermal characteristics of the studied raw materials were determined according to certified methods. Differential thermal analysis was carried out on a synchronous thermal analyzer Netzsch STA 449 F5 Jupiter. The material balance of pyrolysis and component composition of gaseous products were determined by physical experiments. Results and conclusions. At pyrolytic processing of native chicken litter, the yield of gaseous products is 21.4%, and their heat content is 1.91 MJ per 1 kg of processed raw material. Creation of compositions (in conditions of preliminary mixing of components and with the use of layer filling) on the basis of chicken manure (80%) and sawdust (20%) leads to a positive synergetic effect - the yield of pyrolysis gas (29.7-31.3%) and its heat content (2.15-2.45 MJ/kg) increase in relation to the processing of native chicken litter. It is established that the annual amount of generated heat from combustion of pyrolytic processing gaseous products, depending on the type of raw materials, will amount to 6.0-10.9 million kWh, which will cover the energy costs of poultry farm by 46-84%