|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Instalacje bioenergetyczne. Biomasa jako stale odnawialne źródło paliwa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii Biomasa to termin, który obejmuje wszystkie substancje organiczne pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Biomasę dzieli się na pierwotną (rośliny, zwierzęta, mikroorganizmy itp.) i wtórną – odpadową podczas przetwarzania biomasy pierwotnej oraz produkty odpadowe człowieka i zwierząt. Z kolei odpady dzielą się także na pierwotne – odpady powstające podczas przetwarzania biomasy pierwotnej (słoma, łęciny, trociny, zrębki, wywary spirytusowe itp.) oraz wtórne – produkty fizjologicznej przemiany materii zwierząt i ludzi. Roczna ilość odpadów organicznych w różnych sektorach gospodarki narodowej Rosji wynosi ponad 390 mln t. Produkcja rolna wytwarza 250 mln t, z czego 150 mln ton pochodzi z hodowli zwierząt i drobiu, 100 mln ton z produkcji roślinnej. Z przetwórstwa drewna i drewna powstaje 700 mln ton, stałe odpady komunalne - 60 mln ton, ścieki komunalne - 10 mln ton (wszystkie podane wartości podane są dla bezwzględnie suchej masy). Energia zmagazynowana w biomasie pierwotnej i wtórnej może zostać przekształcona w technicznie użyteczne paliwa lub energię na kilka sposobów.
Na obecnym etapie rozwoju gospodarczego Rosji, zgodnie z Państwowym Programem Naukowo-Technicznym „Energia Czysta Środowiskowo”, energetyka odnawialna rozwija się w dwóch ostatnich kierunkach. Termochemiczna konwersja biomasy Najbardziej aktywny jest rozwój i tworzenie urządzeń do zgazowania biomasy stałej w celu stworzenia autonomicznych elektrociepłowni pracujących na gazie generatorowym. Na bazie takich generatorów gazu mogą powstać autonomiczne instalacje lub stacje, które nie są uzależnione od scentralizowanego zasilania energią elektryczną i cieplną odbiorców w dowolnych regionach kraju, które posiadają surowce i są pozbawione dostaw energii. Regiony te obejmują przede wszystkim regiony Syberii, Dalekiej Północy, a także większość obszarów wiejskich, na których występują odpady leśne (trociny, kora, zrębki, pnie drzew) oraz produkcja roślinna (wszelka słoma, łodygi słonecznika, kukurydza itp.). Biotechnologiczna konwersja biomasy W konwersji biotechnologicznej z reguły wykorzystuje się biomasę, a przede wszystkim różne odpady organiczne o wilgotności co najmniej 75%. Biologiczne przetwarzanie biomasy na paliwo i energię rozwija się w dwóch głównych kierunkach:
Obecnie produkcja biogazu związana jest przede wszystkim z przetwarzaniem i unieszkodliwianiem odpadów z hodowli zwierząt, hodowli drobiu, produkcji roślinnej, przemysłu spożywczego, przemysłu spirytusowego, ścieków komunalnych i opadów atmosferycznych. Zgodnie z opracowaną technologią, której główne etapy zostały przetestowane w warunkach produkcyjnych, gnojowica jest wstępnie traktowana koagulantami-flokulantami w celu flokulacji większości substancji organicznych. Te ostatnie usuwane są przez wirówki separujące o wydajności 25 i 50 m3/h. Otrzymaną pastę o wilgotności 70% poddaje się kompostowaniu termicznemu w celu uzyskania nawozów organicznych (33-35 ton/dobę). Frakcja płynna o wilgotności 99% fermentuje w komorach fermentacyjnych „drugiej generacji” o stałej mikroflorze z czasem retencji 5 dni. Szacunkowa wydajność biogazu to 2500 m23/dobę przy kaloryczności 25-3 tys. kJ/m360 (w normalnych warunkach). Przefermentowana masa (370-3 m20) jest dalej oczyszczana w systemie stawów o powierzchni 5 ha. Dzięki tej technologii wielkość inwestycji kapitałowych zmniejszy się 6-6 razy. Powierzchnia stawów i wycofywanie gruntów pod nie zmniejszy się XNUMX-krotnie. Poważne badania będą wymagane przy tworzeniu komory fermentacyjnej „drugiej generacji” i wyborze nośników substratów do utrwalania mikroflory. Stworzenie zróżnicowanej produkcji rolnej w Rosji i pojawienie się nowych właścicieli w obliczu rolników i niezależnych chłopów wymagało opracowania, stworzenia i opanowania produkcji biogazowni o małej wydajności i łatwych w obsłudze. W warunkach naturalnych zniszczenie wszelkiego rodzaju biomasy, w tym odchodów zwierzęcych, następuje w próchnicy glebowej poprzez rozkład do związków elementarnych pod działaniem rozkładających się organizmów, grzybów i bakterii. Wilgoć, ciepło i brak światła są preferowane w tym procesie. W końcowej fazie procesu następuje całkowity rozkład pod wpływem różnych bakterii zaliczanych do tlenowych lub beztlenowych. Bakterie tlenowe rozwijają się głównie w obecności tlenu, przy ich udziale węgiel z biomasy jest utleniany do CO2. Bakterie beztlenowe rozwijają się w zamkniętych objętościach przy niewystarczającym dopływie tlenu ze środowiska zewnętrznego, które również istnieją w wyniku rozkładu węglowodanów. Ostatecznie dzięki swojej aktywności węgiel dzieli się na w pełni utleniony CO2 i w pełni odrestaurowany CH4. Składniki odżywcze, takie jak rozpuszczalne związki azotu, są zatrzymywane jako nawozy próchniczne w glebie. Reakcje rozkładu biomasy przeprowadzane przez mikroorganizmy również odnoszą się do procesów fermentacji, jednak dla procesów zachodzących w warunkach beztlenowych częściej preferowane jest określenie „fermentacja” („fermentacja”). Biogaz - mieszanka CH4 i CO2, utworzone w specjalnych urządzeniach – biogazowniach (rys. 5.1), zaprojektowanych i sterowanych w taki sposób, aby zapewnić maksymalne uwalnianie metanu (w literaturze dotyczącej tych urządzeń wciąż można spotkać nazwę „zbiornik metanu”). Energia uzyskiwana ze spalania biogazu może sięgać od 60 do 90% energii pierwotnej, która posiada suchy surowiec źródłowy. Jednak gaz otrzymuje się z ciekłej masy zawierającej 95% wody, tak że w praktyce wydajność jest raczej trudna do określenia. Kolejną i, jak się wydaje, bardzo ważną zaletą procesu jest to, że jego odpady zawierają znacznie mniej patogenów niż materiał wyjściowy. To prawda, zauważamy, że nie wszystkie pasożyty i mikroorganizmy chorobotwórcze giną w procesie trawienia beztlenowego. Produkcja biogazu staje się ekonomicznie uzasadniona i preferowana, gdy odpowiedni biogazownia pracuje nad przetwarzaniem istniejącego strumienia odpadów. Przykładem takich strumieni są ścieki z sieci kanalizacyjnych, ferm trzody chlewnej, rzeźni itp. Oszczędność w tym przypadku wynika z faktu, że nie ma potrzeby wstępnej zbiórki odpadów, organizacji i zarządzania procesem ich dostarczania. Wiadomo ile i kiedy przybędą odpady, pozostaje tylko przetworzyć je na biogaz i nawozy.
Produkcja biogazu jest możliwa w instalacjach różnej wielkości. Jest szczególnie skuteczny w kompleksach rolno-przemysłowych, gdzie wskazane jest osiągnięcie pełnego cyklu ekologicznego. W takich kompleksach obornik poddawany jest fermentacji beztlenowej, a następnie oczyszczaniu tlenowemu w basenach otwartych. Biogaz jest wykorzystywany do oświetlenia, mechanizmów napędowych, transportu, agregatów prądotwórczych oraz do ogrzewania. Glony można hodować w basenach jako paszę dla zwierząt. Po fermentacji tlenowej, w pełni oczyszczone odpady mogą być podawane do akwariów i stawów z ptactwem wodnym, zanim zostaną użyte jako nawóz. Powodzenie wdrożenia takich schematów zależy bezpośrednio od jakości studium systemowego całego projektu, stopnia standaryzacji konstrukcji i regularności konserwacji. Autor: Magomedov A.M.
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Pusta szklanka zadzwoni do kelnera ▪ Lampka biurkowa Dyson Solarcycle Morph ▪ Odkryto podwodne przedmioty ofiarne
▪ sekcja serwisu Historie z życia radioamatorów. Wybór artykułów ▪ artykuł Ukochane miasto może spać spokojnie. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Nie odkładaj gazet. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony