|
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. Technologia produkcji biogazu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Alternatywne źródła energii W wyniku fermentacji, która jest podstawą produkcji biogazu, powstają produkty końcowe: metan CH4 (55 - 65%), dwutlenek węgla CO2 (30 - 35%), wodór H2 (3 - 5%), w małych ilościach siarkowodór i amoniak. Zasadniczo fermentacja łączy trzy procesy biologiczne: hydrolizę, fermentację kwasową i metanową. Wydajność biogazu z obornika słomianego wynosi około 1 - 1,8 mXNUMX/dzień na sztukę bydła. Biogaz ma średnią wartość opałową 20 - 23 MJm3. Wraz z biogazem w wyniku beztlenowej fermentacji odpadów zwierzęcych i drobiowych powstaje cenny, przyjazny dla środowiska nawóz, pozbawiony patogennej mikroflory, jaj robaków, nasion chwastów, azotynów i azotanów oraz specyficznego zapachu odchodów. Potencjał produkcji biogazu z wykorzystaniem odpadów pochodzących z hodowli bydlęcej, drobiu oraz przedsiębiorstw przetwórstwa rolno-przemysłowego jest bardzo duży. Produkcja biogazu z komunalnych odpadów stałych (MSW) Gwałtowny wzrost zużycia w ostatnich dziesięcioleciach na całym świecie doprowadził do znacznego wzrostu wytwarzania stałych odpadów komunalnych (MSW). Jedną z głównych metod unieszkodliwiania odpadów stałych na całym świecie pozostaje zakopywanie w przypowierzchniowym środowisku geologicznym. W tych warunkach odpady ulegają intensywnemu rozkładowi biochemicznemu, co w szczególności powoduje powstawanie gazu składowiskowego (LFG). Emisje SG przedostające się do środowiska naturalnego powodują negatywne skutki zarówno o charakterze lokalnym, jak i globalnym. Z tego powodu w wielu rozwiniętych krajach świata podejmowane są specjalne działania mające na celu minimalizację emisji gazu ziemnego. Doprowadziło to faktycznie do powstania niezależnej gałęzi światowego przemysłu, która zajmuje się wydobyciem i utylizacją gazu wysypiskowego. Główną metodą rozwiązania tego problemu jest technologia wydobycia i utylizacji SG. Do wydobywania gazu składowiskowego na składowiskach stosuje się następujący podstawowy schemat: sieć pionowych studni odwadniających gaz jest połączona liniami gazociągowymi, w których zespół sprężarkowy wytwarza podciśnienie niezbędne do transportu LPG do miejsca wykorzystania (rys. 5.2). Instalacje do zbierania i recyklingu instalowane są na specjalnie przygotowanym terenie poza korpusem składowiska.
Studnie pionowe służą do wydobywania SG ze składowisk odpadów stałych. Zwykle są one rozmieszczone równomiernie na terenie korpusu składowiska, z odstępem 50–100 m pomiędzy sąsiednimi studniami. Ich średnica waha się od 200 do 600 mm, a głębokość uzależniona jest od grubości korpusu składowiska i może sięgać kilkudziesięciu metrów. Do wiercenia studni wykorzystuje się zarówno konwencjonalny sprzęt wiertniczy, jak i sprzęt specjalistyczny, który pozwala na budowę studni o dużej średnicy. Jednocześnie o wyborze tego lub innego sprzętu decydują względy ekonomiczne. Każdy odwiert odprowadza określony blok odpadów stałych, który ma konwencjonalny kształt cylindra. Stabilność pracy odwiertu można zapewnić, jeśli jego natężenie przepływu nie przekracza objętości nowo utworzonego SG. Produktywność gazową istniejącej warstwy odpadów stałych ocenia się podczas wstępnych badań geochemicznych gazu polowego. Budowę systemu odgazowania można przeprowadzić albo w całości na całym terenie składowiska odpadów stałych po zakończeniu jego eksploatacji, albo w poszczególnych sekcjach składowiska, zgodnie z kolejnością ich załadunku. Należy wziąć pod uwagę, że do wydobywania SG nadają się korpusy składowisk o miąższości co najmniej 10 m. Pożądane jest także, aby teren składowiska odpadów stałych, na którym planowana jest budowa systemu zbierania SG, został zrekultywowany, czyli przykryty warstwą ziemi o grubości co najmniej 30 – 40 cm. Produkcja gazu kończy się na składowisku średnio po 10–50 latach, a wydajność jednostkowa gazu wynosi 120–200 metrów sześciennych. m na tonę odpadów stałych. Znaczące różnice w wydajności gazu i szybkości procesu zależą od warunków środowiskowych panujących na danym składowisku. Do parametrów kontrolujących biokonwersję zalicza się wilgotność, temperaturę, pH i skład frakcji organicznych. Produkcja biogazu z odpadów ściekowych (WWW) W krajach Europy Zachodniej od ponad 20 lat aktywnie pracują nad praktycznym rozwiązaniem problemu utylizacji ścieków z oczyszczalni ścieków. Jedną z powszechnych technologii recyklingu WWS jest ich wykorzystanie w rolnictwie jako nawozów. Jej udział w całkowitej ilości SALT waha się od 10% w Grecji do 58% we Francji, średnio 36,5%. Pomimo upowszechnienia się tego rodzaju utylizacji odpadów, traci on na atrakcyjności, gdyż rolnicy obawiają się gromadzenia szkodliwych substancji na swoich polach. Obecnie w wielu krajach wykorzystywanie odpadów w rolnictwie jest zabronione, np. w Holandii od 1995 roku. Spalanie ścieków z uzdatniania wody zajmuje trzecie miejsce pod względem wielkości usuwania odpadów (10,8%). Według prognoz, w przyszłości jego udział wzrośnie do 40%, pomimo relatywnie wysokich kosztów tej metody. Spalanie osadów w kotłach rozwiąże problem ekologiczny związany z ich składowaniem, pozwoli uzyskać dodatkową energię podczas ich spalania, a co za tym idzie, zmniejszy zapotrzebowanie na zasoby paliwowo-energetyczne oraz inwestycje. Wskazane jest wykorzystywanie odpadów półpłynnych do wytwarzania energii w elektrowniach cieplnych jako dodatek do paliw kopalnych, np. węgla. Istnieją dwie najpopularniejsze zachodnie technologie oczyszczania ścieków poprzez spalanie:
Wśród metod oddzielnego spalania popularne jest wykorzystanie technologii warstwy cieczy, przy czym najskuteczniejsze są paleniska z LCS. Technologie takie pozwalają zapewnić stabilne spalanie paliwa o dużej zawartości składników mineralnych, a także zmniejszyć zawartość tlenków siarki w spalinach poprzez związanie ich w procesie spalania z wapieniem lub metalami ziem alkalicznych zawartymi w paliwie popiół. Środowiskowe aspekty stosowania oczyszczania ścieków Z porównania składu chemicznego WWS, węgla kamiennego i brunatnego spalanych w elektrowniach cieplnych wynika, że składy pierwiastkowe WWS i węgla brunatnego różnią się nieznacznie. Skład WWS (wilgotność 6,2%) zawiera mniej węgla o 24,5% niż w węglu kamiennym (wilgotność 12%) i o 5% niż węgiel brunatny (wilgotność 39%). Udział siarki w węglu przekracza jej ciężar właściwy jedynie o 0,2% w porównaniu z węglem kamiennym i o 0,4% w porównaniu z węglem brunatnym. Zawartość azotu w WWS jest porównywalna z węglem kamiennym i jest o 2% wyższa od węgla brunatnego. Z porównania suchej masy wynika, że zawartość węgla w WWS jest o prawie 30% mniejsza, a zawartość siarki i azotu pozostaje na niemal niezmienionym poziomie. Skład chemiczny i właściwości popiołu OSV pozwalają na zastosowanie go jako materiału do budowy dróg (o średnicy cząstek większej niż 1 mm), a także jako dodatek do cementu lub na wysypiskach jako wypełniacz. Możliwe opcje utylizacji odpadów Istnieje sześć alternatywnych opcji unieszkodliwiania osadów ściekowych, opartych zarówno na nowych, nietradycyjnych technologiach opracowanych na podstawie doświadczeń rosyjskich lub europejskich i nie mających praktycznego zastosowania, jak i na kompletnych technologiach „pod klucz”:
Produkcja biogazu z odpadów z ferm drobiarskich i hodowlanych Odnawialne zasoby biomasy różnego pochodzenia gromadzą się co roku w dużych ilościach lub są wykorzystywane nieefektywnie. Efektywne wykorzystanie biomasy jest możliwe dzięki wprowadzeniu odpowiednich technologii i urządzeń do produkcji paliwa w postaci zrębków, brykietów, paliwa gazowego i płynnego. Zgromadzony materiał doświadczalny przeglądu przemawia za powszechnym wykorzystaniem biomasy:
Obecnie jednak prowadzone są odrębne prace badawcze nad bezpośrednim spalaniem biomasy i jej fermentacją beztlenową. Produkcja biogazu z odpadów leśnych i rolniczych Aby zmaksymalizować wykorzystanie odpadów leśnych i rolniczych w energetyce, opracowano proces rozkładu, który polega na szybkim podgrzaniu ich bez dostępu tlenu (powietrza) do temperatur, przy których szybkość uwalniania potrzebnych produktów jest maksymalna. Ma na celu rozwiązywanie problemów energetycznych i środowiskowych. Parametry procesu szybkiej pirolizy, skład i ilość uwalnianych produktów są wstępnie określone dla każdego rodzaju surowca. Instalacja przeznaczona jest dla każdego rodzaju surowca. Maksymalne temperatury przetwarzania zależą od temperatury, w której substancja występuje w fazie skondensowanej. Szybkie nagrzewanie substancji zapewnia: minimalne straty energii do środowiska; maksymalna prędkość procesu chemicznego z uwolnieniem produktów do fazy gazowej; maksymalne stężenie wilgoci i jej zastosowanie. Szybkość nagrzewania substancji musi przewyższać szybkość procesów fizykochemicznych zachodzących w przetwarzanej masie. Uzysk paliwa płynnego wynosi 70% masy organicznej surowca. Przykładowo z 1 tony trocin można uzyskać 700 litrów paliwa płynnego. W fazie stałej pozostają składniki nieorganiczne i produkty modyfikacji chemicznej (pozostałości węglowe). Ilość pozostałości węglopodobnych zależy od zawartości ligniny i jest zawsze mniejsza niż ilość pozostałości otrzymanych innymi metodami przetwórczymi. Aby otrzymać główny składnik paliwa ciekłego, faza gazowa ulega kondensacji (powstające w procesie produkty niskocząsteczkowe nie ulegają kondensacji). Fazę gazową, po skropleniu lub bez niej, można skierować bezpośrednio do spalania. Wartość opałowa (kaloryczna) głównego składnika paliwa jest zwykle większa niż wartość opałowa suchego paliwa tego typu. Zatem wartość opałowa drewna wynosi 4500 kcal/kg, a ciepło spalania paliwa ciekłego 5500 kcal/kg. Paliwo płynne może być stosowane jako paliwo silnikowe w silnikach spalinowych. Instalacja działa wykorzystując energię elektryczną lub spalając przetworzone produkty lub surowce. Zalety procesu: duża prędkość, wysoki stopień konwersji przetworzonych produktów; małe wymiary głównej jednostki instalacyjnej; niskie zużycie energii na jednostkę przetworzonego produktu; niski koszt energii uzyskanej z produktów reakcji. Koszt instalacji o zdolności przerobowej 2 ton przetworzonych surowców dziennie wynosi 2,5 miliona rubli. Przy przetwarzaniu trocin z 2 ton uzyskuje się 1,4 tony ciekłego paliwa. Roczna wydajność wynosi 500 ton paliwa płynnego, przy cenie 0,1 dolara za litr, roczny obrót wynosi 50 tysięcy dolarów, okres zwrotu wynosi 3 lata. 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
▪ Niebezpieczeństwa wczesnego stosowania antybiotyków ▪ Nienaukowa dieta długowieczności ▪ DNA zostanie znalezione w kosmosie
▪ sekcja strony Instrukcje użytkowania. Wybór artykułu ▪ artykuł Carla Baera. Biografia naukowca ▪ artykuł W jakich warunkach dźwięk może zamienić się w światło w wodzie? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Metodysta instytucji kulturalno-oświatowej. Opis pracy ▪ artykuł Cała wykałaczka. 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