Кукурудза для біогазу: перспективи та способи зберігання сировини

Для виробництва біогазу у перспективі має використовуватися конкретна комбінація сировини у вигляді подрібненої суміші, яка сприятиме оптимальному виходу найпростішого вуглеводню (метану). Анаеробні біореактори залежать від харчових відходів, що може сприяти поліпшенню стану навколишнього середовища. Але при цьому харчові відходи та інша побічна продукція промисловості можуть викликати певні складнощі у стабільності отримання необхідного газу, що невигідно сьогодні багатьом виробництвам. Проте для аграріїв базова сировина (енергетичні та сидеральні культури) — відмінне рішення для додаткового джерела доходів на фермі в рамках сівозміни для подальшої її ферментації та використання для вироблення енергії.
- Що таке біогаз?
Біогаз та характеристики ферментації різних культур
Біогаз – це суміш горючих газів (55-75 % метану, 25-45 % вуглекислого газу і невеликої кількості водню), яку одержують завдяки метановому або водневому бродінню біомаси. Він відбувається при мікробіологічному анаеробному процесі, утворюючи органічні сполуки. Це одне з альтернативних джерел енергії і є одним із найбільш доступних видів альтернативного палива для фермерів.
Ключові умови виробництва біогазу:
- Анаеробні умови
- Вологе середовище
- Оптимальна температура (35-40 ℃)
- Ефективний час бродіння
- Оптимальний рівень pH
- Розрахована подача субстрату
- Підготовка сировини перед подачею до ферментатора
- Стабільність процесу без різких змін
- Регулярне перемішування
- Уникнення потрапляння зайвих речовин та матеріалів
Біогаз виробляється з різних біологічних відходів, і від багатьох чинників залежить ефективність та концентрація самого газу. Це враховується під час вирощування різних енергетичних культур. Для максимального виходу метану враховується використання суміші сировини, яка продемонструє ефективне бродіння, а також розміри та потужності заводу.
Бродіння в біореакторі здійснюється протягом 2-60 днів і залежить від конкретного виду сировини. Високий рівень крохмалю та цукру дозволяє матеріалу ферментуватися швидше, на відміну від сировини з високим рівнем лігніну та целюлози. Наприклад, енергетичні буряки зберігатимуться в біореакторі менше, ніж рослинна маса зернових культур або кукурудзи. Сама ж кукурудза досить ефективна в плані кількості метану, що виділяється, але ця сировина виділяє газ повільніше.

Характеристики різних культур
Урожайність сировини(т/га) | Вихід зеленої маси | Суха речовина (%) | Конверсія виходу біогазу(м3/т) | Метан(%) | Вихід метану (м3/т) |
Силос з енергетичної кукурудзи | 45-60 | 27-31 | 200 | 53 % | 105 |
Засилосований буряк | 70-100 | 22-24 | 180 | 55 % | 99 |
Свіжий буряк | 70-100 | 22-23 | 170 | 51 % | 86 |
Рослинна маса зернових культур | 35-45 | 33-36 | 200 | 54 % | 108 |
Гібридне жито | 35-45 | 33-36 | 200 | 54 % | 108 |
Силос із зернових культур | 25 | 25-28 | 160 | 53 % | 90 |
Силос із соняшника | 12 | 22-26 | 105 | 57 % | 60 |
Гній великої рогатої худоби | – | 8-10 | 24 | 40 % | 12 |
Переваги та недоліки конкретної сировини
- Енергетична кукурудза має високий вихід метану на гектар, її легко зберігати та завантажувати в реактор. Але при цьому вона має відносно повільний час утримання енергії.
- Енергетичний буряк має короткий час утримання в реакторі та найбільший можливий урожай на гектар. Серед недоліків варто виокремити необхідність дбайливо зберігати культуру.
- Зернові мають високий вміст сухої речовини, але при цьому вихід газу на тонну маси на 20 % нижче, ніж в іншої рослинної маси.
- Гібридне жито відрізняється високою врожайністю та великим вмістом сухої речовини. Підходить для посушливих регіонів та добре поєднується з кукурудзою. Але при кожному зборі врожаю її необхідно коротко сікти, що ускладнює процес заготівлі.
- Гній є чудовим стартером і підходить для суміші компосту. Але він має низький рівень виходу метану і не підходить для великих заводів.
Найефективнішою сумішшю для отримання максимального виходу метану вважається кукурудза та рослинна маса. Разом з енергетичним буряком (10-30 %) можна досягти кращих результатів на виході.
Варто обов’язково подбати про те, щоб в’язкість суміші не заважала належному функціонуванню заводу. “Мокрі” і “сухі” виробництва вказують у планах конкретну сировину для оптимального часу утримання та буферної здатності.
Суміші сировини на основі сільськогосподарських культур
Приклад суміші сировини | Вихід метану, м3/т(зелена маса) | Вихід метану, м3/га(зелена маса) |
Кукурудза 100 % | 105 | 6300 |
Кукурудза 90 % + Буряк 10 % | 100 | 6360 |
Кукурудза 70 % + Буряк 30 % | 96 | 6480 |
Кукурудза 70 % + Гібридне жито 30 % | 112 | 5544 |
Кукурудза 40 % + Гібридне жито 30 % + Буряк 30 % | 106 | 5724 |
Синергія від буряків має деякі переваги, але при цьому європейська практика демонструє, що суміші рослинної маси з кукурудзою дають вищий вихід на тонну матеріалу.
Кукурудза є найпопулярнішим ресурсом для біогазу. У неї немає географічних обмежень і за дотримання рекомендованої щільності стояння для гібридів з оптимальним ФАО (ндекс скоростиглості) можна досягти необхідних результатів.

Пакування та зберігання силосу з кукурудзи для біогазу
Кукурудзяний сінаж консервують у спеціальних ямах та траншеях. Для укриття використовують силосну плівку, яка забезпечує оптимальні умови для ферментації рослинної маси (відсутність доступу кисню).
Для забезпечення максимальної ефективності та якості силосування господарства використовують професійні багатошарові плівки. Вони захищають продукцію від проникнення повітря, вологи та від негативних механічних впливів. Це міцні матеріали з УФ-стабілізатором для зберігання маси до 24 місяців.
Силосна плівка Siloflex від Манупакеджинг призначена для надійного укриття ям, траншей та курганів. Має багатошарову структуру та високі показники міцності. Siloflex пропонує три плівки: ультратонка (вакуумна), чорна та бічна. Кожен матеріал виконує свої функції для повноцінного захисту та правильної ферментації кукурудзяного силосу.
Переваги та особливості плівок Siloflex:
- Сертифікований продукт
- Захист від УФ-випромінювань
- Висока міцність на розрив
- Тривала експлуатація
- Ідеальні анаеробні умови для силосу
- Захист від зовнішнього середовища
- Утримання СО2
- Контроль температури верхнього шару
Багато господарств України та Європи використовують цей матеріал для укриття силосних ям. Для детальної консультації щодо продуктів Siloflex можна звернутися через форму зворотного зв’язку на сайті.

Підпішіться на наш блог