The use of agricultural biomass as a source for biogas production

Abstract

Україна має значні обсяги земельних ресурсів для сільського господарства та здатна забезпечити своє населення не тільки їжею, але і сировиною для біоенергетики. Як сировина в біоенергетиці можуть бути використані відходи та сільськогосподарські залишки, які утворюються під час збирання сільськогосподарських культур та в процесі їх переробки, зокрема солома злакових культур, зернобобових культур, насіння кукурудзи та соняшнику, лушпиння соняшнику, м’якоть цукрових буряків тощо. Для енергетичних потреб біомасу безпосередньо спалюють або переробляють на тверде, рідке або газоподібне паливо. Під час виробництва газоподібного палива із сільськогосподарських відходів утворюється не тільки джерело енергії – біогаз, але й високоякісні добрива, які можна використовувати для власних потреб чи продавати фермерським господарствам. Процес виробництва біогазу відбувається у біореакторах, конструкції яких доволі різноманітні й відрізняються за формою, матеріалом, способами змішування та нагрівання біомаси, обсягом переробки сировини. У цій статті для виробництва біогазу із сільськогосподарської біомаси запропоновано конструкцію біореактора, що дає змогу ефективно змішувати та прогрівати органічну сировину для підвищення ефективності роботи біореактора та збільшення виходу біогазу. Аналітичні дослідження показали, що кількість виробленого біогазу залежить від виду сировини, її органічної та вологісної складової, а також часу бродіння. Найбільшу кількість виробленого біогазу отримано протягом 10 днів з дати завантаження органічної біомаси. Встановлено, що максимальна кількість біогазу утворюється із трав’яного та зернового силосу, вихід біопалива становить 1,76 м 3. Найменша кількість біогазу утворюється з ріпакового силосу – 0,33 м3, а також силосного бурякового листя – 0,43 м3.

As raw materials in bioenergy can be used agricultural residues formed in the process of harvesting crops and in the process of their processing, in particular straw cereals, legumes, corn and sunflower seeds, etc. For energy needs, agricultural biomass is used by burning or processing into solid, liquid or gaseous fuels. In the production of gaseous fuel in special plants – bioreactors, from agricultural waste is formed not only a source of energy – biogas, but also excellent fertilizers. In this article, studies have shown that the amount of biogas produced depends on the type of biomass and fermentation time. The largest amount of biogas is produced within 10 days from the date of loading of organic biomass. It was found that the highest daily biogas production is formed from grass and grain silage, the maximum value of which is 1.76 m3The smallest – from rapeseed silage – 0.33 m3