Одесский анекдот.

— Послушайте, на асфальте после вашей лошади осталась куча навоза!

— А вы-таки хотите, чтобы от нее осталась куча красной икры?!

Ну добывать из навоза икру даже самые современные химики пока не умеют. А вот получение удобрений и очень нужного на селе биогаза — дело вполне реальное. Напомним, что биогаз образуется с помощью бактерий в процессе разложения органического материала при анаэробных (без доступа воздуха) условиях. Обычно это смесь метана и углекислого газа с некоторыми другими газами. Теплотворная способность 1 м3 составляет, в зависимости от содержания метана, 20—25 МДЖ/ м3, что эквивалентно теплоте от сгорания 0,6—0,8 л бензина, 1,3—1,7 кг дров или использования 2—3 кВт электроэнергии.

Есть несколько причин, по которым биогазовая установка должна быть неотъемлемой частью любого сельскохозяйственного производства. Одна из главных — снижение выбросов продуктов гниения биомассы (в виде газа метана) в атмосферу Земли. Метан как продукт жизнедеятельности фауны наносит ущерб экологии планеты. Дело в том, что парниковая активность метана примерно в 21 раз выше, чем углекислого газа. Анализ пузырьков воздуха во льдах свидетельствует о том, что сейчас в атмосфере Земли содержится больше метана, чем в любое время за последние 400 тыс. лет. Другой немаловажной причиной является быстрая переработка отходов животноводства в высокоэффективные органические удобрения, готовые к применению.

И наконец, третья — это получение дешевого альтернативного источника энергии. Биогаз как продукт брожения биомассы может перерабатываться в газовых котлах в тепловую энергию или в когенерационных установках — в электрическую.

Технология производства биогаза, казалось бы, не слишком сложна. Биомасса (навоз, отходы или зеленая масса) периодически подаются с помощью насосной станции или загрузчика в реактор. Реактор — это подогреваемый и утепленный резервуар, оборудованный миксерами. Чаще всего большие промышленные резервуары делаются из железобетона или стали с покрытием. В малых установках иногда используются композиционные материалы. В реакторе живут полезные бактерии, питающиеся биомассой. А продукт их жизнедеятельности и есть биогаз. Для поддержания жизни бактерий требуется подавать биомассу, подогревать ее до 35—38°С и периодически перемешивать. Образующийся биогаз скапливается в хранилище (газгольдере), затем проходит систему очистки и подается к потребителям (котел или электрогенератор). Реактор работает без доступа воздуха, он герметичен и неопасен.

Хотя биогазовые установки нашли широкое применение во всем мире, конструкция биореакторов не отличается оригинальностью. Обычно работают биореакторы емкостного типа, которые используют отъемно-доливной метод ферментации с параллельным процессом брожения. В термостатирующую герметичную емкость с мешалкой периодически загружается биомасса, являющаяся питательной средой для бактерий. Одновременно с этим происходит выгрузка перебродившего субстрата. Причем некоторое количество неперебродившего субстрата, а вместе с ним семена сорных растений и патогенная микрофлора попадают на выходе в готовое удобрение.

В подобной конструкции в одном месте «работают» сразу несколько видов бактерий, которые питаются метаболитами друг друга. А ведь каждый вид бактерий предпочитает индивидуальную среду обитания с определенным температурным режимом и уровнем кислотности, поэтому управлять процессом ферментации в таком биореакторе очень сложно.

На радость трудолюбивым бактериям специалисты из фирмы «БИОС плюс» разработали два типа установок. Во-первых, модульный трубчатый биореактор, применяющийся в малых и средних биогазовых установках. А во-вторых, модульный емкостной биореактор, применяющийся в больших (больше 500 м3) биогазовых установках. Конструкция модульных биореакторов позволяет вести брожение последовательно, контролируя и управляя технологическим процессом на разных стадиях ферментации. То есть удалось создать оптимальные физико-химические условия для разных видов бактерий, что существенно повышает КПД установки. Очень важно, что в модульном биореакторе поступающая и перебродившая биомассы, не смешиваются, поэтому в готовое удобрение не попадут ни семена сорных растений, ни патогенная микрофлора.

В ООО «БИОС плюс» сконструирован и продается трубчатый биореактор, предназначенный для преобразования отходов животноводства (навоз, птичий помет) в органические удобрения и биогаз. Модульная трубчатая конструкция позволяет, наращивая модули, увеличивать производительность с меньшими капитальными затратами. В процессе биосинтеза метана принимают участие несколько типов бактерий, и так как каждый модуль снабжен мешалкой и теплообменником, оптимальные биохимические условия для каждого типа бактерий гарантируются. При этом процесс брожения может проходить как в аэробном, так и в анаэробном режиме.

Уже через 12—20 дней биомасса в установке полностью сбраживается и становится высокоэффективным жидким органическим удобрением, которое содержит минерализованный азот в виде солей аммония (наиболее легко усваиваемая форма азота). Кроме того, в нем есть минерализованные фосфор, калий и другие необходимые для растения биогенные макро- и микроэлементы, биологически активные вещества, витамины, аминокислоты, гуминоподобные соединения, структурирующие почву. 1 т таких удобрений эквивалентна 80—100 т обычного навоза или других органических веществ. Урожайность повышается на 50—100%.

В.КОНОНОВ