Производство биогаза из отходов сахарного производства
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
тация биогазового завода круглый год. Такая схема может быть реализована при заготовке жома силосованием. Этот жом будет перевозиться железнодорожным транспортом с сахарного завода г.Фалешты в Дрокиевский сахарный завод и заготавливаться там в необходимом для работы биогазовой установки количестве. Биогаз будет сжигаться в когенерационных установках, производя электрическую и тепловую энергию. Часть электроэнергии будет использоваться на нужды завода и биогазовой установки, а другая часть будет продаваться. Часть тепловой энергии будет использоваться для поддержания оптимальной температуры в реакторах, остальная часть будет использоваться для ГВС района города.
Какой из этих вариантов целесообразнее с экономической точки зрения, будет показано в 4-й главе.
.3.3 Обоснование выбора темы
Использование биогазовых технологий - это большой шаг в развитии Республики Молдова. И дело не только в том, что Sdzucker Moldova S.A. будет экономить огромные инвестиции, но и в том, что об этой технологии узнают во всей стране и тяга к экономии поможет заставить население Республики Молдова использовать биогазовые установки в хозяйстве. А это в свою очередь, поможет развитию аграрного и животноводческого сектора Республики. Китай, Индия и многие другие страны могут послужить примером, когда в масштабе страны биогазовые технологии продвигаются и пропагандируются.
Использование биогазовых технологий в условиях Республики Молдова - это наиболее подходящий метод использования биомассы из всех ныне существующих. Объясняется это тем, что этот способ утилизации биомассы является наиболее экологичным, так как сжигание газа является наименее вредным с точки зрения экологии. Кроме того, появляется возможность использовать ценные биоудобрения, экономя на удобрениях химической промышленности.
Реализация данного проекта поможет решить проблему утилизации жома на сахарном заводе. В ближайшие годы предприятие может столкнуться с тем, что некуда будет его вывозить. Жом в свою очередь, при гниении в ямах загрязняет землю, атмосферу (выделяется СН4), и подземные воды.
Бонусом данного проекта является возможность подключения части поселка к горячему водоснабжению.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА ИЗ ЖОМА
.1 Оценка выработки биогаза из жома и описание технологии процесса
.1.1 Технология выработки биогаза
Биогазовые технологии - радикальный способ обезвреживания и переработки разнообразных органических отходов растительного и животного происхождения, включая экскременты животных и человека, с одновременным получением высококалорийного газообразного топлива - биогаза и высокоэффективных экологически чистых органических удобрений. Биогазовые технологии - это решение проблем энергетики, агрохимии, экологии и капитала [5]. В основе биогазовых технологий лежат сложные природные процессы биологического разложения сапропеля, навоза или птичьего помета, их смесей и других органических веществ в анаэробных условиях (без доступа воздуха). При этом под воздействием особой группы анаэробных бактерий, происходят процессы сопровождающиеся минерализацией азотсодержащих, фосфорсодержащих и калийсодержащих органических соединений с получением минеральных форм азота, фосфора и калия, наиболее доступных для растений, с полным уничтожением патогенной (болезнетворной) микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков, специфических фекальных запахов, нитратов и нитритов. Емкость, в которой происходит процесс сбраживания, называется "метантенком", или "реактором". При соблюдении оптимального температурного режима брожения, постоянном перемешивании сырья, своевременной загрузке исходного и выгрузке сброженного материала выход биогаза достигает 2-3 м3 с 1 м3 реактора, а при использовании птичьего помета - 6 м3.
Есть несколько видов анаэробных бактерий, каждый из которых максимально эффективно работает при определенной температуре. В связи с этим различают различные температурные режимы брожения. На практике используются два режима: мезофильный (30-40C) и термофильный (51-55C). В термофильном режиме реакция идет в два раза быстрее, и соответственно в два раза быстрее выделяется биогаз. Также термофильный режим имеет преимущества с точки зрения экологии, поскольку в этом режиме уничтожаются почти полностью все болезнетворные микроорганизмы. Но термофильный режим требует больших энергозатрат на поддержание необходимой температуры реакции, а также большей точности поддержания температуры. Кроме того, качество биоудобрений в этом режиме получается хуже, чем в мезофильном.
Мезофильный режим предъявляет менее строгие требования к точности поддержания температуры, но не всегда может подходить с точки зрения экологии.Если нас интересуют прежде всего биоудобрения, то мезофильный режим - это безальтернативный выбор.
Если необходимо существенно сэкономить на стоимости биогазовой установки, то подходит термофильный режим. Ведь установка, работающая в термофильном режиме имеет в два раза большую пропускную способность, и, соответственно, может быть уменьшена в два раза по сравнению с установкой, работающей в мезофильном режиме, при переработке того же количества сырья.
При переработке сырья в анаэробных условиях получается смесь газов - метана и углекислоты, которые образуются в результате разложения сложных субстратов при участии смешанной популяции микроорганизмов разных в?/p>