RUBICON engineering center

Автоматика переработки отходов АПК

Аббревиатура: БГУ
Синонимы: биогазовая установка, БГУ автоматика, переработка навоза, компостирование автоматика
Автоматизация переработки отходов сельхозпроизводства: биогазовые установки из навоза и помёта, компостирование, пиролиз растительных отходов, производство пеллет. Контроль температуры, давления, CO₂, pH ферментации, подача сырья.

Отходы АПК — ценное сырьё. Правильная переработка превращает их в биогаз (электричество, тепло), органические удобрения, биотопливо. Автоматика — обязательный элемент современных установок.

Биогазовые установки (БГУ)

Сырьё

  • Навоз КРС, помёт птицы, свиной навоз
  • Силос, растительные отходы
  • Отходы молокозаводов, мясокомбинатов (жиры, кровь)

Автоматика

  • Подача сырья — шнековые или насосные системы с дозированием
  • Ферментация — контроль температуры (мезофильная 35-37°C или термофильная 50-55°C) с точностью ±1°C
  • Перемешивание — ЧРП на мешалках, расписание включения
  • pH контроль — 7,0-7,5 оптимум, при отклонениях — коррекция
  • Контроль метана CH₄ — норма 50-65% в биогазе, иначе сбой процесса
  • Контроль CO₂, H₂S в биогазе
  • Газгольдер — автоматика давления, аварийный факел
  • Когенерация — газопоршневые установки (ГПУ) с преобразованием в электричество и тепло

Выход

  • Биогаз 0,25-0,5 м³ на 1 кг сухого вещества
  • 1 м³ биогаза ≈ 2 кВт·ч электричества + 2 кВт·ч тепла
  • Остаток — высококачественное органическое удобрение

Компостирование промышленное

  • Турбобарабаны с автоматическим вращением
  • Контроль температуры (пик 60-70°C для стерилизации)
  • Контроль O₂ в компостной куче (аэрация вентиляторами)
  • Влажность 55-65%
  • Срок — 2-4 недели (вместо 6-12 месяцев естественного)

Пиролиз растительных отходов

  • Солома, лузга, шелуха, древесные отходы
  • Автоматика температуры (400-700°C без доступа кислорода)
  • Контроль подачи сырья
  • Получение: биоуголь (удобрение), пиролизный газ (топливо), жидкие фракции

Производство пеллет и брикетов

  • Автоматика прессов (давление 150-300 бар)
  • Контроль температуры пресса (пеллета должна слегка расплавить лигнин)
  • Влажность сырья 10-15% на входе
  • Автоматическая сушка на выходе

Контроллеры

  • БГУ — Siemens S7-1200 с SCADA (критичны алгоритмы ферментации)
  • Компостные линии — ОВЕН ПЛК210
  • Пиролиз — Siemens S7-1500 (высокие температуры, безопасность)
  • Пеллеты — ОВЕН ПЛК160

Экономика и экология

БГУ на свинокомплексе 50000 голов — выработка 2-4 МВт электричества + 2-4 МВт тепла, окупаемость 5-8 лет. Снижение экологической нагрузки от навозохранилищ. Решение проблемы с утилизацией помёта на птицефабриках (критичная для многих регионов РФ).

Частые вопросы

  • Что критичнее в автоматике БГУ — температура или pH?
    Оба критичны, но температура реагирует быстрее. Падение t на 5°C ниже оптимума — за 2-3 дня снижение выработки биогаза на 30-50%. Падение pH ниже 6,5 — ацидификация ферментера, выход на длительный восстановительный режим (1-2 месяца). Автоматика должна реагировать на отклонения в течение минут, pH — в течение часов.
  • Можно ли построить малую БГУ для частной фермы (100 коров)?
    Да, но без промышленной автоматики — это уже другой подход (мини-БГУ, 50-100 кВт установленной мощности). Стоимость 15-30 млн руб. Окупаемость 7-10 лет. Выход — электричество для фермы + биоудобрение. Автоматика проще (ОВЕН ПЛК), но принципы те же (t, pH, CH₄).

Источники

  1. ГОСТ Р 55439-2013 — Биогазовая установка — Росстандарт
  2. Руководство ФАО по биогазовым установкам — FAO
Автор: Sergey
Опубликовано: 28.10.2026
Обновлено: 28.10.2026