Технологія метанового зброджування гнойової біомаси
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
? хол.період=4,19*(26,06*120)*20=262059,36 МДж
бгу річн.= бгу тепл.період+бгу хол.період
бгу річн.=535037,86+262059,36=797097,22
Визначення кількості біогазу, необхідного для підігріву біомаси.
Qбр=
де: Qбр- кількість необхідного для підігріву біомаси біогазу, м3 ; g - чиста теплотворна здатність біогазу (g=22).
Qбр==45963,92 м3
Частка біогазу, необхідного для підігріву гною.
н=
де: Qбг - необхідна кількість біогазу для підігріву біомаси, м3; Vг.річн.- річний вихід біогазу, м3.
н==0,068
Максимально-теоретичний коефіцієнт виходу товарного біогазу.
Ктб=1-н
де Ктб- коефіцієнт виходу товарного біогазу
Ктб=1-0,068=0,9
Визначення виходу товарного біогазу:
Vтг= Vг.річн.*Ктб
Vтг=675072,26*0,9=607565,03
Визначення коефіцієнта ефективності БГУ
Коефіцієнт ефективності характеризує енергетичний і техніко-технологічний рівень БГУ.
Кеф.=
де Qбгу повн.- повна теплова енергія, яка виробляється БГУ, МДж; Визначається таким чином: Vг. річн * 22 МДж; ЕБгу - теплова енергія, не обхід-
на для підігріву гною до температури бродіння, МДж.
Кеф.==2,49
Визначення рентабельності біогазового виробництва.
Ренгабельність біогазового виробництва визначається значною мірою конструктивними характеристиками БГУ, а також оптимізацією параметрів технологічного процесу з урахуванням конкретних природно-кліматичиих. і технолого-економічних передумов виробництва біогазу безпосередньо у господарстві (на фермі або тваринницькому підприємстві).
Рентабельність визначається за технологічними і економічними показниками.
До технологічних показників відносяться: Vг - обсяг газогенерації (річний та добовий) та вихід біогазу на 1 гол., 1 кг сухої та органічної речовини, 1 кг гнойової біомаси і 1 м3 корисної площі реактора.
Vг доб/гол.==0,6 м3
Vг річн/гол==2143,09 м3
Vг доб/Ра.с.р..==0,32 м3
Vг річн/Ра.с.р.==3,38 м3
Vг доб/О.р..==0,39 м3
Vг річн/О р.==4237,74 м3
Vг доб/Р б.==0,05 м3
Vг річн/Р б.==0,54 м3
Vг доб/КПР.==3,21 м3
Vг річн/КПР.==12478,23 м3
Економічна оцінка визначається можливістю одержати з біогазу певну кількість теплової та електроенергії і заміни біогазом природних носіїв енергії.
При проведенні розрахунків необхідно врахувати енергетичні еквіваленти біогазу:
- теплотворна здатність 1 м3 біогазу складає 20-22 МДж;
Тзд=173,76*20=3475,2 МДж
Тзд=675072,26*20=13501445 МДж
- енергетична цінність 1 м3 біогазу:
- 1 м3 біогазу дає можливість виробити 1,6 - 2,3 квт/год. електроенергії;
Едоб=173,76*1,6=278,016 квт/год.
Ерічн=675072,26*1,6=1080115,6 квт/год.
- 1м3 біогазу еквівалентний енергії, яка міститься в:
0,65 м3 природного газу
Екв Едоб=173,76*0,65=112,9 м3
Екв Ерічн=675072,26*0,65=438796,9 м3
0,7 л нафти
Екв Едоб=173,76*0,7=121,6 л
Екв Ерічн=675072,26*0,7=472550,6 л
0,65 л дизпального
Екв Едоб=173,76*0,65=112,9 л
Екв Ерічн=675072,26*0,65=438796,9 л
0,64 л бензину
Екв Едоб= 173,76*0,64=111,2 л
Екв Ерічн=675072,26*0,64=432046,2 л
0,6 л керосину
Екв Едоб= 173,76*0,6=104,3 л
Екв Ерічн=675072,26*0,6=405043,3 л
3,5 кг дров
Екв Едоб= 173,76*3,5=608,2 кг
Екв Ерічн=675072,26*3,5=2362752,9 кг
1,5 кг камяного вугілля
Екв Едоб= 173,76*1,5=260,6 кг
Екв Ерічн=675072,26*1,5=1012608,3 кг
Найбільш рентабельним є виробництво із біогазу електроенергії (загальний ККД з урахуванням тепла, яке утворюється при виробництві електроенергії, досягає 80-85%, а безпосередньо в електроенергію перетворюється 33% хімічної енергії біометану).
4. ОХОРОНА ПРАЦІ
Заходи щодо забеспечення безпеки при одержанні і використанні біогазу.
При експлуатації обладнання для отримання біогазу і його використання необхідно враховувати вибухонебезпечність метану. Небезпека вибуху виникає при змішуванні метану з повітрям у співвідношенні від 5 до 15% за обємом. У звязку з цим на установці для отримання метану і в оточувальній її зоні необхідно суворо дотримуватись заходів безпеки, необхідних для попередження пожежі і вибуху.
Перелік заходів безпеки включає:
- Ємності для газу необхідно розміщувати на достатній відстані від житлових будинків, складів і громадських доріг. Мінімально допустимі такі відстані: від будинків з мякою покрівлею - 10 м; від будинків з твердою покрівлею- 5 м.
- Забороняється паління і розпалювання вогню поблизу газових резервуарів (в радіусі 10 м). Встановлюються спеціальні таблички з відповідними надписами.
- Регулярно перевіряють рівень води в резервуарі газгольдера дзвіноподібного типу і рухливість самого ковпака. Зимою необхідно попереджувати утворення крижаної кірки. Ремонт резервуарів і трубопроводів повинні проводити тільки спеціалісти (організація виготовлювач обладнання), що особливо важливо для усіх робіт, які виконуються з відкритим полумям і зварюванням на газгольдері і трубопроводах.
4 Попередження виходу метану і змішування його з повітрям в обмеженому просторі включає в себе забезпеченість герметичності газопровідних ліній і вентиляцію редукційних клапанів з відводом повітря назовні,
- Видалення повітря із газопровідних ліній шляхом пропускання по них газу до його використання.
- Установка вогнегасників на газопровідних лініях, які проходять поблизу газоспалювальних установок.
- Забезпечення відповідних вентиляцій в зоні газопровідних лі?/p>