Технологія метанового зброджування гнойової біомаси
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
БІЛОЦЕРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ЕКОЛОЛГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ
6.070800 “Екологія і охорона навколишнього середовища”
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА
НА ТЕМУ:
“Технологія метанового зброджування гнойової біомаси”
БІЛА ЦЕРКВА
Зміст
РЕФЕРАТ
ВСТУП
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Відновні джерела енергії в Україні та їх потенціал
1.2 Біогазова установка (БГУ)
1.3 Досвід впровадження біогазових установок у світі і в Україні
1.4 Оптимізація роботи БГУ
2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИКА ВИКОНАНОЇ РОБОТИ
3. ВЛАСНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
3.1 Характеристика господарства
3.2 Розрахунки параметрів біоконверсії гнойової біомаси в біогаз
4. ОХОРОНА ПРАЦІ
ВИСНОВКИ
ПРОПОЗИЦІЇ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
РЕФЕРАТ
Робота виконана на основі даних отриманих під час проходження виробничої практики в сільськогосподарському товаристві з обмеженою відповідальністю розташованому у Васильківському районі Київської області..
В огляді літератури розкрито основні питання щодо значення і функцій біотехнологій в збереженні довкілля, детально розглянуто питання потенціалу відновних джерел енергії в Україні, конструкції біогазових установок, поширення БГУ в Україні та світі, оптимізації процесів метанового анаеробного зброджування гнойової біомаси.
Проведено розрахунки основних параметрів біогазового виробництва для СТОВ “Пологівське”. Надано конкретні рекомендації для даного господарства.
Ключові слова: біотехнологія, біогазова установка (БГУ), відновні джерела енергії (ВДЕ), метаногенез, гнойова біомаса, біогаз, метантенк (реактор).
ВСТУП
Розвиток сільськогосподарського виробництва і прогрес у нагромадженні продуктів харчування залежать від ґрунтових, водних, енергетичних та біологічних ресурсів. Якщо перші три види ресурсів розглядаються як обмежені, то біологічні ресурси можна відновлювати, Першочергове значення при цьому набувають питання поліпшення існуючих та створення нових високопродуктивних, стійких до біотичних і абіотичних факторів сортів рослин, порід тварин, корисних штамів мікроорганізмів. Важливу роль у вирішенні цих питань займають біотехнологічні методи, які сприяють перетворенню сільського господарства у високоефективну, конкурентноздатну, екологічно безпечну галузь [3].
Біотехнологія - це галузь науки, яка вивчає використання хіміко-біологічних процесів, мікроорганізмів, культур клітин i тканин рослинного i тваринного походження, ферментних препаратів та інших біологічно активних речовин для одержання біотехнологічної продукції [4].
Нова біотехнологія сформуваласъ на базі молекулярної біології, клітинної та генетичної інженерії, широкого використання методів мікробіології, бioxiмії, біоорганічної xiмії та інших наук. Сьогодні біотехнологія є одним з пріоритетних напрямів, які забезпечують прискорення науково-технічного прогресу. Її використовують у вирішенні багатьох практичних питань, повязаних з підвищенням ефекгивності охорони здоровя людей i тварин, збільшенням продовольчих pecypciв i забезпеченням промисловості сировиною, використанням рентабельних поновлюваних джерел eнeргiї i безвідходних виробництв, зменшенням шкідливих антропогенних впливів на довкілля та в інших галузях [5].
Одним із важливих розділів біотехнології є інженерна ензимологія, яка базується на використанні іммобілізованих ферментів [5].
На сучасному етапі бурхливо розвивається екологічний напрям бioтехнології, який включав розроблені біотехнології оздоровлення i захисту довкілля та забезпечення екологічно чистого безвідходного виробництва. Вони забезпечують утилізацію відходів тваринництва, зокрема гнойової біомаси, промислових, побутових i рослинних залишків шляхом метанового бродіння та вермикультивування. Процес утилізації з участю метаноутворюючих мікроорганізмів проходить у спеціальних бioгaзових або біоенергетичних установках (БГУ або БЕУ), у яких за рахунок анаеробної бioконвepciї біомаси відходів одержують енергоносій у вигляд бioгaзy i високоякісно знешкоджене концентроване органічне добриво. Біогаз, основним компонентом якого є метан в концетрації від 50 - 80%, є екологічно чистим i конкурентноздатним енергоносієм. Вихід біогазу i його склад залежать як від якості вихідної сировини ( вміст та хімічний склад органічної речовини, вмicт i співвідношення C:N, вмiст твердих частинок та ін.) так i від параметрів процесу метаногенезу (t, рН середовища, тривалість бродіння, наявність iнгібіторів і каталізаторів) [6].
Рентабельність БГУ визначається значною мipoю и конструктивними характеристиками, а також оптимізацією параметрів технологічного процесу з урахуванням конкретних природнокліматичних i технолого-економічних передумов виробництва біогазу безпосередньо в господарстві (на фермі або тваринницькому підприємстві).
Утилізація відходів методом вермикультивування (за допомогою дощових червяків i частіше червоного каліфорнійського гібрида) дає можливість трансформувати piзнi відходи, які до цього були основними забруднювачами довкілля, з одного боку у біологічно повноцінний білок тваринного походження, придатний для викор