Integrated technology for recycling pig-breeding wastes for the production of biogas and organic fertilizers for climatic conditions of agrarian and industrial complex of Siberia | Комплексная технология переработки отходов свиноводства для получения биогаза и органических удобрений для климатических условий АПК Сибири

English. The research objective was adaptation of complex production technology of biogas and organic fertilizers from pig-breeding waste to environmental conditions zone of agrarian and industrial complex of Krasnoyarsk Region. The analysis of work of biogas installation of the enterprise (located in Kemerovo Region) with a pig factory farm for 32000 animals was carried out. The obtained gas is used for receiving thermal and the electric power. The total volume of digesters is 600 cub. m, working volume - 450 cub. m. The obtained crude biogas is used for covering of thermal loads of heating, ventilation and hot water supply of processing of waste of a pig factory farm. The scheme included the cogeneration block allowing to receive electric energy not only for own needs, but also for the factory farm in general. The output of biogas averages 0.07 cub. m with 1 kg of pig manure with humidity of 85–87%. As of 2016 the quantity of covering (with low humidity) pig manure across Krasnoyarsk Region reached approximately 900000 t a year, it means that it is possible to receive about 63 million cub. m of biogas for the specified period (for the development of 1 kW*h of the electric power one needs 0.4–0.5 cub. m of biogas). The analysis of a firm phase of pig manure recycled in biogas installation testifies about high amount of organic substance, ammonium nitrogen, average amount of mobile phosphorus and high one –of exchange potassium. The fertilizer is environmentally friendly, ready to application concentrated product and can be used under any crops and on any soils. Metane fermentation allows keeping all nitrogen in ammonium or organic forms. Phosphorus in fertilizer is generally in the form of phosphatid and nucleoproteids, potassium is in the form of soluble salts providing their best availability to plants. The studied technologies are perspective for introduction in the conditions of Krasnoyarsk region.

Russian. Цель исследования – адаптация комплексной технологии производства биогаза и органических удобрений из отходов свиноводства к зональным природным условиям АПК Красноярского края. Был проведен анализ работы биогазовой установки предприятия (расположенного в Кемеровской области), на котором имеется свинокомплекс на 32 000 голов. Полученный газ используется для получения тепловой и электроэнергии. Общий объем метантенков составляет 600 куб. м, рабочий объем – 450 куб. м. Полученный неочищенный биогаз используют для покрытия тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение цеха переработки отходов свинокомлекса. В схему включен когенерационный блок, что позволяет получать электрическую энергию не только на собственные нужды, но и на комплекс в целом. Выход биогаза составляет в среднем 0,07 куб. м с 1 кг свиного навоза влажностью 85–87%. По состоянию на 2016 г. количество подстилочного (с низкой влажностью) свиного навоза по Красноярскому краю достигает ориентировочно 900 000 т в год, из него можно получить около 63 млн куб. м биогаза (на выработку 1 кВт*ч электроэнергии необходимо 0,4–0,5 куб. м биогаза). Анализ твердой фазы свиного навоза, переработанного в биогазовой установке, свидетельствует о высокой обеспеченности его органическим веществом, аммонийным азотом, средней обеспеченности подвижным фосфором и высокой – обменным калием. Удобрение является экологически чистым, готовым к применению концентрированным продуктом и может быть использовано под любые культуры и на любых почвах. Метановое сбраживание позволяет сохранять весь азот в аммонийной или органической формах. Фосфор в удобрении находится в основном в виде фосфатидов и нуклеопротеидов, калий – в виде растворимых солей, что обеспечивает лучшую их усвояемость растениями. Изученные технологии перспективны для внедрения в условиях Красноярского края.