The aim of the work is to increase biogas output and generation of electricity in biogas plants due to the joint fermentation of cattle manure with winemaking waste. To achieve this goal, the following tasks have been solved: the biogas yield from cattle manure with winemaking waste was determined during periodic loading of the digester; based on the obtained experimental data, a mathematical model was calibrated to estimate the biogas yield during fermentation of cattle manure with the addition of winemaking waste. Because of the studies, it had been found that when manure was fermented with part of the water replaced in the substrate 2% of the winemaking waste, the fermentation dynamics in the substrate are similar to the fermentation of pure cattle manure. Biogas obtained by fermentation of manure with the addition of 2%, 6.5% and 13% of wastewater from wine production instead of water in the first day of fermentation either did not burn at all or burned poorly. The addition of winemaking waste to a substrate based on manure in an amount of 13% allows increasing the maximum biogas yield by a third to 1,372 l/(hrkg dry organic matter). The significance of the research results lies in the fact that the use of winemaking waste as a substrate will allow a third increase in biogas output and power generation, and a reduction in the payback period of a 4,4 MW biogas plant using the green tariff to 6,5 years.

Obiectivul lucrării este orientat spre majorarea producției de biogaz și generarea de electricitate în instalațiile de biogaz, datorită fermentației comune a gunoiului de grajd cu deșeurile de vinficație. Pentru atingerea acestui obiectiv, s-au rezolvat următoarele probleme: a fost determinat randamentul de producere a biogazului din gunoiul de grajd a vitelor cu suplemente a deșeurilor vinificației în timpul încărcării periodice a digesterului; pe baza datelor experimentale obținute, un model matematic a fost calibrat pentru a estima randamentul de biogaz în timpul fermentației gunoiului de vacă cu adăugarea deșeurilor de vinificație; folosind un model matematic calibrat, randamentul biogazului a fost prevăzut pentru încărcarea cvasi-continuă a digesterului. Studiile au fost efectuate pe o instalații de biogaz de laborator, formată dintr-un rezervor de metan cu un volum util de 30 l și un rezervor de gaz umed. Producția de biogaz a fost înregistrată prin ridicarea cilindrului de ecartament al rezervorului de gaz umed folosind o scală fixată pe acesta, calibrată în centimetri. Valoarea calorică a biogazului a fost determinată de compoziția sa elementară, care a fost înregistrată de un analizator de gaze. Cele mai importante rezultate sunt următoarele: conform studiilor experimentale ale producției de biogaz în regim de încărcare periodică folosind modelul matematic dezvoltat, randamentul biogazului este prevăzut pentru încărcarea cvasi-continuă a digesterului. Ca urmare a studiilor, s-a constatat că randamentul maxim de biogaz la 2% schimbare de apă pentru VCM în substrat este de 0,415 l / (părți per kg substanței organice uscate (SOU), 6,5% - 0,862 l / (părți per kg SOU), 13% - 1,372 l / (h. kg de SOU).

Целью работы является повышение выхода биогаза и выработки электроэнергии на биогазовых установках за счет совместного сбраживания навоза крупного рогатого скота с отходами виноделия. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: определялся выход биогаза из навоза крупного рогатого скота с отходами виноделия при периодической загрузке метантенка; на основе полученных экспериментальных данных осуществлялась калибровка математической модели оценки выхода биогаза при сбраживании навоза крупного рогатого скота с добавлением отходов виноделия; с помощью откалиброванной математической модели прогнозировался выход биогаза для квазинепрерывной загрузки метантенка. Исследования проводились на лабораторной биогазовой установке, состоящей из метантенка полезным объемом 30 л и газгольдера мокрого типа. Выход биогаза фиксировался по поднятию цилиндра-уровнемера мокрого газгольдера с помощью закрепленной на нем шкалы, отградуированной в сантиметрах. Теплота сгорания биогаза определялась по его элементному составу, который фиксировался газоанализатором. Наиболее важными результатами являются следующие: по данным экспериментальных исследований выхода биогаза при периодическом режиме загрузки с использованием разработанной математической модели обеспечивается прогнозирование выхода биогаза для квазинепрерывной загрузки метантенка. В результате проведенных исследований установлено, что максимальный выход биогаза при 2% замене воды на СВВП в субстрате составляет 0,415 л/(ч.кг СОВ (сухого остатка вещества)), 6,5%  0,862 л/(ч.кг СОВ), 13%  1,372 л/(ч. кг СОВ). Значимость результатов исследований состоит в том, что использование отходов виноделия в качестве косубстрата позволит увеличить в хозяйстве с поголовьем 1000 голов КРС суточный выход биогаза до 20,5 тыс. м 3 , годовое производство электроэнергии  до 54,7 млн. МДж (15,2 млн. кВтч.), тепловой энергии  до 14,79 тыс. Гкал. При этом срок окупаемости биогазовой установки мощностью 4,4 МВт при использовании «зеленого» тарифа сократится до 6,5 года.