|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Asas teknologi biogas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif Apakah loji biogas? Loji biogas, sebagai peraturan, adalah bekas tertutup rapat di mana, pada suhu tertentu, bahan organik sisa, air kumbahan, dll. ditapai. dengan pembentukan biogas. Prinsip operasi semua loji biogas adalah sama: selepas mengumpul dan menyediakan bahan mentah, yang terdiri daripada membawanya ke kelembapan yang diperlukan dalam bekas khas, ia dimasukkan ke dalam reaktor, di mana keadaan dicipta untuk mengoptimumkan pemprosesan bahan mentah proses. Proses penghasilan biogas dan biobaja daripada bahan mentah dipanggil penapaian atau fermentasi. Penapaian bahan mentah dijalankan kerana aktiviti penting bakteria khas. Semasa penapaian, kerak muncul di permukaan bahan mentah, yang mesti dimusnahkan dengan mencampurkan bahan mentah. Pencampuran dijalankan secara manual atau menggunakan peranti khas di dalam reaktor dan menyumbang kepada pembebasan biogas yang terhasil daripada bahan mentah. Biogas yang terhasil, selepas penulenan, dikumpul dan disimpan dalam tangki gas sehingga masa penggunaan. Dari tangki gas ke tempat penggunaan dalam rumah atau peralatan lain, biogas dibawa melalui paip gas. Bahan mentah yang diproses dalam reaktor loji biogas, dijadikan baja bio, dipunggah melalui bukaan pelepasan dan disapukan ke tanah atau digunakan sebagai bahan tambahan makanan untuk haiwan.
Pengoptimuman pemprosesan bahan mentah Syarat yang diperlukan untuk memproses sisa organik di dalam reaktor loji biogas, di samping mengekalkan rejim bebas oksigen, termasuk:
Jenis loji biogas Terdapat banyak reka bentuk loji biogas yang berbeza. Mereka dibezakan dengan kaedah memuatkan bahan mentah, dengan penampilan dan oleh komponen struktur dan bahan dari mana ia dibina. Mengikut kaedah memuatkan bahan mentah, unit pemuatan kelompok dan berterusan dibezakan, yang berbeza dalam masa penapaian dan keteraturan memuatkan bahan mentah. Yang paling berkesan dari segi pengeluaran biogas dan pengeluaran biobaja ialah loji pemuatan berterusan. Penampilan pemasangan berbeza bergantung pada kaedah pengumpulan dan penyimpanan biogas. Gas boleh dikumpulkan di bahagian atas pepejal reaktor, di bawah kubah fleksibel, atau dalam tangki gas khas, terapung atau berdiri secara berasingan daripada reaktor. Faedah menggunakan teknologi biogas Loji biogas yang berfungsi dengan baik membawa beberapa faedah kepada pemiliknya, masyarakat dan alam sekitar secara keseluruhan: Menyimpan duit:
Kemungkinan mendapatkan wang tambahan:
Bayaran balik cepat pemasangan:
Menjimatkan masa, ruang dan tenaga kerja wanita:
Faedah alam sekitar:
Lebih lanjut mengenai biogas Biogas terbentuk dengan bantuan bakteria semasa penguraian bahan organik di bawah keadaan anaerobik (tanpa udara) dan merupakan campuran metana dan gas lain dalam perkadaran berikut: Jadual 1. Komposisi biogas
Nilai kalori satu meter padu biogas, bergantung kepada kandungan metana, ialah 20-2S MJ/m3, yang bersamaan dengan pembakaran 0,6 - 0,8 liter petrol; 1,3 - 1,7 kg kayu api atau menggunakan 5 - 7 kW elektrik'3. Proses penapaian biologi Semasa penapaian bahan mentah dalam loji biogas, bakteria penghasil metana mengurai bahan organik dan mengembalikan produk penguraian dalam bentuk biogas dan komponen lain kepada alam sekitar. Pengetahuan tentang proses pencernaan adalah perlu untuk pemilihan reka bentuk, pembinaan dan pengendalian loji biogas. Komposisi bahan mentah dan pengeluaran biogas Pada dasarnya, semua bahan organik tertakluk kepada proses penapaian dan penguraian. Walau bagaimanapun, dalam loji biogas mudah adalah lebih baik untuk memproses hanya sisa organik homogen dan cecair: najis dan air kencing ternakan, babi dan burung, najis manusia. Dalam loji biogas yang lebih kompleks, jenis sisa organik lain boleh diproses - sisa tumbuhan dan sisa pepejal. Isipadu biogas yang dihasilkan bergantung kepada jenis bahan mentah yang digunakan dan suhu proses penghadaman. Penggunaan biogas
Biogas boleh digunakan dalam mana-mana peralatan gas, sama seperti gas asli digunakan. Penggunaan biogas yang paling berkesan adalah untuk memasak, memanaskan, menjana elektrik dan mengisi minyak kereta. Mengenai baja bio Di Kyrgyzstan, seperti di banyak negara membangun yang lain, terdapat kaitan langsung antara masalah baja dan degradasi tanah, serta masalah penebangan hutan akibat permintaan tinggi untuk kayu api. Di kawasan luar bandar, baja kering (tahi) dan sisa organik sering dibakar untuk memasak dan memanaskan ruang kediaman. Penggunaan sisa organik ini menyebabkan kehilangan besar nutrien tumbuhan yang diperlukan oleh pertanian untuk mengekalkan kesuburan tanah. Penggunaan teknologi biogas akan memastikan penggunaan maksimum sumber yang tersedia untuk penduduk luar bandar: biosludge yang tinggal selepas pengeluaran biogas adalah baja berkesan yang meningkatkan kualiti keseluruhan tanah dan meningkatkan produktiviti. Ciri-ciri baja bio Baja bio mengandungi beberapa bahan organik yang menyumbang kepada peningkatan kebolehtelapan dan hygroscopicity tanah, sementara pada masa yang sama menghalang hakisan dan memperbaiki keadaan tanah secara keseluruhan. Bahan organik juga menyediakan asas untuk perkembangan mikroorganisma, yang menukarkan nutrien ke dalam bentuk yang mudah diserap oleh tumbuhan. Amalan menunjukkan produktiviti tumbuhan meningkat dengan ketara apabila menggunakan baja bio. Sejarah perkembangan teknologi biogas Kes terpencil penggunaan teknologi biogas primitif telah direkodkan di China, India, Assyria dan Parsi, bermula dari abad ke-3,5 SM. Walau bagaimanapun, penyelidikan saintifik sistematik mengenai biogas bermula hanya pada abad ke-XNUMX Masihi, hampir XNUMX ribu tahun kemudian.
Pada tahun 1764, Benjamin Franklin, dalam surat kepada Joseph Priestley, menerangkan satu eksperimen di mana dia dapat membakar permukaan tasik paya cetek di New Jersey, Amerika Syarikat. Asas saintifik pertama untuk pembentukan gas mudah terbakar di paya dan sedimen tasik telah diberikan oleh Alexander Volta pada tahun 1776, mewujudkan kehadiran metana dalam gas paya. Selepas penemuan formula kimia metana oleh Dalton pada tahun 1804, saintis Eropah mengambil langkah pertama dalam penyelidikan ke dalam penggunaan praktikal biogas. Para saintis Rusia juga membuat sumbangan mereka kepada kajian pembentukan biogas. Kesan suhu ke atas jumlah gas yang dikeluarkan telah dikaji oleh Popov pada tahun 1875. Beliau mendapati bahawa mendapan sungai mula membebaskan biogas pada suhu sekitar 6°C. Dengan peningkatan suhu kepada 50°C, jumlah gas yang dibebaskan meningkat dengan ketara, tanpa mengubah komposisi - 65% metana, 30% karbon dioksida, 1% hidrogen sulfida dan sejumlah kecil nitrogen, oksigen, hidrogen dan karbon monoksida. V.L. Omelyansky mengkaji secara terperinci sifat penapaian anaerobik dan bakteria yang terlibat di dalamnya. Tidak lama selepas ini, pada tahun 1881, saintis Eropah mula bereksperimen dengan penggunaan biogas untuk bilik pemanasan dan lampu jalan. Bermula pada tahun 1895, lampu jalan di satu kawasan bandar Exeter dibekalkan dengan gas, yang diperoleh hasil daripada penapaian kumbahan dan dikumpulkan dalam bekas tertutup. Dua tahun kemudian, dilaporkan bahawa biogas sedang dihasilkan di Bombay, di mana gas itu dikumpulkan dalam pengumpul dan digunakan sebagai bahan api motor dalam pelbagai enjin. Pada awal abad ke-1914, penyelidikan diteruskan dalam bidang meningkatkan jumlah biogas dengan meningkatkan suhu penapaian. Saintis Jerman Imhoff dan Blank pada tahun 1921-XNUMX. mematenkan beberapa inovasi, yang terdiri daripada pengenalan pemanasan berterusan bekas. Semasa Perang Dunia Pertama, loji biogas mula tersebar di seluruh Eropah kerana kekurangan bahan api. Ladang yang mempunyai pemasangan sedemikian berada dalam keadaan yang lebih baik, walaupun pemasangan masih tidak sempurna dan ia digunakan jauh dari keadaan optimum. Salah satu langkah saintifik yang paling penting dalam sejarah pembangunan teknologi biogas ialah percubaan Buswell yang berjaya dalam menggabungkan pelbagai jenis sisa organik dengan baja sebagai bahan mentah pada 30-an abad ke-XNUMX. Loji biogas berskala besar pertama dibina pada tahun 1911 di bandar Inggeris Birmingham dan digunakan untuk membasmi kuman enapcemar kumbahan di bandar itu. Biogas yang dihasilkan digunakan untuk menjana tenaga elektrik. Oleh itu, saintis Inggeris adalah perintis dalam aplikasi praktikal teknologi baharu. Menjelang tahun 1920 mereka telah membangunkan beberapa jenis loji rawatan air sisa. Loji biogas pertama untuk rawatan sisa pepejal dengan isipadu 10 m3 telah dibangunkan oleh Isman dan Ducellier dan dibina di Algeria pada tahun 1938. Semasa Perang Dunia Kedua, apabila sumber tenaga sangat kekurangan, Jerman dan Perancis memberi penekanan kepada penghasilan biogas daripada sisa pertanian, terutamanya baja haiwan. Di Perancis, pada pertengahan 40-an, kira-kira 2 ribu loji biogas untuk memproses baja telah beroperasi. Sememangnya, pengalaman ini merebak ke negara jiran. Di Hungary terdapat kilang-kilang untuk pengeluaran biogas. Ini diperhatikan oleh askar Tentera Soviet, terutamanya orang dari kawasan luar bandar USSR, yang membebaskan Hungary dari tentera Jerman dan terkejut bahawa di ladang petani, baja ternakan tidak terletak dalam timbunan, tetapi dimuatkan ke dalam bekas tertutup, dari mana. mereka menerima gas mudah terbakar. Pemasangan Eropah pada zaman sebelum perang tidak dapat menahan persaingan dalam tempoh pasca perang dari sumber tenaga murah (bahan api cecair, gas asli, elektrik) dan telah dibongkar. Dorongan baru untuk pembangunan mereka secara baharu ialah krisis tenaga pada tahun 70-an, apabila pengenalan spontan loji biogas bermula di negara-negara Asia Tenggara. Kepadatan penduduk yang tinggi dan penggunaan intensif semua kawasan tanah yang sesuai untuk penanaman tanaman pertanian, serta iklim yang cukup panas yang diperlukan untuk penggunaan loji biogas dalam versi paling mudah tanpa pemanasan buatan bahan mentah, membentuk asas untuk pelbagai negara dan program antarabangsa untuk pengenalan teknologi biogas. Hari ini, teknologi biogas telah menjadi standard untuk rawatan air sisa dan pemprosesan sisa pertanian dan pepejal dan digunakan di kebanyakan negara di seluruh dunia. Negara-negara maju Di kebanyakan negara maju, pemprosesan sisa organik dalam loji biogas lebih kerap digunakan untuk menghasilkan haba dan elektrik. Tenaga yang dihasilkan dengan cara ini menyumbang kira-kira 3-4% daripada jumlah tenaga yang digunakan di negara-negara Eropah. Di Finland, Sweden dan Austria, yang menggalakkan penggunaan tenaga biojisim di peringkat kebangsaan, bahagian tenaga biojisim mencapai 15-20% daripada semua penggunaan tenaga. Penggunaan elektrik dan haba yang dihasilkan oleh pencernaan biojisim anaerobik di Eropah tertumpu terutamanya di Austria, Finland, Jerman, Denmark dan UK. Pada masa ini terdapat sekitar 2000 loji pencernaan anaerobik besar di Jerman. Bilangan loji biogas dengan volum reaktor lebih daripada 2000 m3 setiap satu di Austria kini lebih daripada 120, dengan kira-kira 25 loji sedang dirancang dan dibina. Rajah 4 menunjukkan pemasangan perindustrian di bandar Ribe, yang memproses 164 ribu tan biojisim setiap tahun dan menghasilkan 5.5 juta m3 biogas, yang dijual kepada loji CHP bandar jiran untuk pemanasan dan penjanaan elektrik. Baja dibekalkan setiap hari oleh petani yang bertindak atas dasar kontrak dan berminat untuk menerima baja yang telah diproses dalam bentuk baja bio. Tahap pembangunan pasaran yang tinggi untuk teknologi biogas boleh didapati dalam bidang kitar semula air sisa perbandaran, rawatan air sisa industri dan pelupusan sisa pertanian. Di Sweden, tenaga biojisim membekalkan 50% daripada tenaga haba yang diperlukan. Di England, tempat kelahiran reaktor biogas perindustrian pertama, dengan bantuan biogas pada tahun 1990 adalah mungkin untuk menampung semua kos tenaga dalam pertanian. London mempunyai salah satu kompleks rawatan air sisa terbesar di dunia.
Pada tahun 30-an, pengalaman Eropah telah dipindahkan ke Amerika Syarikat. Loji biogas untuk memproses sisa ternakan telah dibina pada tahun 1939 dan beroperasi dengan jayanya selama lebih daripada 30 tahun. Pada tahun 1954, loji pemprosesan sisa perbandaran pertama telah dibina untuk menghasilkan biogas di Fort Dodge, Iowa, Amerika Syarikat. Biogas dibekalkan kepada enjin pembakaran dalaman untuk menjana tenaga elektrik dengan kuasa penjana sebanyak 175 kW. Kini, di Amerika Syarikat terdapat beberapa ratus loji biogas besar yang memproses sisa ternakan dan beribu-ribu loji yang menggunakan air sisa perbandaran. Biogas digunakan terutamanya untuk menjana elektrik, memanaskan rumah dan rumah hijau. Meningkatkan pelepasan gas rumah hijau, meningkatkan penggunaan air dan pencemaran, kesuburan tanah yang merosot, pengurusan sisa yang tidak berkesan dan masalah penebangan hutan yang semakin meningkat adalah sebahagian daripada penggunaan sumber asli yang tidak mampan di seluruh dunia. Teknologi biogas adalah salah satu komponen penting dalam rantaian langkah untuk memerangi masalah di atas. Ramalan untuk pertumbuhan sumbangan biojisim sebagai sumber tenaga boleh diperbaharui di dunia mengandaikan mencapai 23,8% daripada jumlah penggunaan tenaga menjelang 2040, dan menjelang 2010 negara-negara EU merancang untuk meningkatkan sumbangan ini kepada 12%.
Negara membangun Bahagian tenaga yang diperoleh daripada biojisim di negara membangun adalah kira-kira 30-40% daripada semua tenaga yang digunakan, dan di sesetengah negara (terutamanya di Afrika) ia mencapai 90%24. Di kalangan negara membangun, adalah perkara biasa untuk menghasilkan tenaga dan haba dengan memproses sisa dalam loji biogas kecil. Kira-kira 16 juta isi rumah di seluruh dunia menggunakan tenaga daripada loji biogas untuk pencahayaan, pemanasan dan memasak. Ini termasuk 12 juta isi rumah di China, 3,7 juta isi rumah di India dan 140 ribu isi rumah di Nepal25. Di luar bandar China, lebih daripada 50 juta orang kini bergantung kepada biogas sebagai bahan api. Sebuah loji biogas biasa mempunyai isipadu reaktor kira-kira 6-8 m3, menghasilkan 300 m3 biogas setahun, beroperasi setiap tahun selama 3 hingga 8 bulan, dan kos kira-kira $200-250, bergantung kepada wilayah. Kebanyakan pemasangan adalah sangat mudah dan selepas beberapa latihan, petani membina dan mengendalikan pemasangan itu sendiri. Sejak 2002, kerajaan China telah memperuntukkan kira-kira $200 juta setiap tahun untuk menyokong pembinaan loji biogas. Subsidi untuk setiap pemasangan adalah sama dengan lebih kurang 50% daripada kos purata. Oleh itu, kerajaan telah mencapai peningkatan tahunan dalam bilangan loji biogas kepada 1 juta setahun. Beberapa ribu pemasangan sederhana dan besar beroperasi secara perindustrian di China, dan bilangannya dirancang untuk meningkat. Di India, pembangunan loji biogas mudah untuk rumah desa bermula pada tahun 50-an. Hari ini, terdapat kira-kira 3,7 juta loji biogas beroperasi di India. Kementerian Tenaga Bukan Konvensional India telah terlibat dalam pelaksanaan loji biogas sejak 1980-an dan telah menyediakan subsidi dan pembiayaan untuk pembinaan dan operasi loji biogas, latihan petani, dan pembukaan dan operasi pusat perkhidmatan. Pengegasan dan pengeluaran tenaga haba daripada loji biogas merupakan industri yang semakin berkembang di banyak negara membangun. Di Filipina, loji biogas telah menghasilkan gas untuk menjalankan motor yang mengisar beras dan pengairan kuasa sejak 1980-an. Penggunaan biogas oleh syarikat komersial kecil di India, Indonesia, Sri Lanka (sebagai contoh, dalam industri tekstil atau untuk mengeringkan rempah, batu bata, getah) membayar sendiri dalam masa kurang dari satu musim. USSR, CIS dan Kyrgyzstan Di USSR, asas saintifik penapaian metana telah dikaji sejak 40-an abad ke-XNUMX. Sepanjang kewujudan USSR, institut Akademi Sains mengambil bahagian dalam penyelidikan teori, dan penyelidikan gunaan dijalankan di Akademi Utiliti Awam yang dinamakan selepas itu. Panfilov dan institut penyelidikan dan reka bentuk sektor pertanian, seperti: Institut Elektrifikasi Pertanian All-Union (VIESKh), Institut Penyelidikan dan Reka Bentuk Ukraine Kompleks Agro-Industri (UkrNIIgiproselkhoz) dan lain-lain. Pusat utama untuk pembangunan reka bentuk untuk loji biogas domestik (serta mesin lain untuk memproses sisa pertanian) ialah Institut Reka Bentuk dan Teknologi Kejuruteraan Pertanian Zaporozhye (KTISM). Data yang dikumpul oleh saintis membentuk asas untuk penciptaan beberapa makmal dan pemasangan perintis, tetapi hanya satu reka bentuk dibenarkan untuk menjalani ujian penerimaan negeri - KOBOS-1. Pemasangan KOBOS-1 telah berjaya diuji berdasarkan makmal ladang tenusu eksperimen dan diluluskan untuk pengeluaran bersiri di sebuah kilang di bandar Shumikha, wilayah Kurgan (Ural Utara). Ia dibina mengikut program untuk menguasai teknologi pemprosesan sisa anaerobik sebagai pilihan untuk pemasangan bersiri untuk ladang ternakan bersaiz sederhana - ladang tenusu untuk 400 ekor lembu tenusu atau ladang babi kecil untuk 4000 ekor babi. Kilang itu menghasilkan 10 set peralatan, tetapi selepas kejatuhan USSR, pembiayaan berhenti. Daripada 10 unit yang dihasilkan, tiga telah diedarkan di Ukraine dan Belarus, lima dihantar ke Asia Tengah (dua daripadanya ke Kyrgyzstan), dua ke Rusia. Tetapi hanya 1 daripadanya telah dilaksanakan - di ladang lembu di daerah Kamenets di wilayah Brest di Belarus. Proses pemasangan 50 m3. baja dan menghasilkan 400...500 m3 biogas setiap hari.
Salah satu pemasangan yang datang ke Kyrgyzstan telah ditukar oleh PF "Fluid" Persatuan "Petani" dan dipasang berdasarkan ladang babi BEKPR LLC untuk 4000 ekor, di kampung Lebedinovka, wilayah Chui pada tahun 2003, yang lain digunakan sebagai pengumpul air di ladang swasta di wilayah Osh. Pengarang: Vedenev A.G., Vedeneva T.A.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Telefon pintar siri Gigabyte GSmart ▪ Suar suria super boleh memusnahkan semua elektronik di Bumi ▪ Kemusnahan di bawah keadaan yang diberikan ▪ Peta elektronik padang rumput Kyrgyzstan
▪ bahagian tapak Parameter komponen radio. Pemilihan artikel ▪ pasal Pengapit terminal. Petua untuk tuan rumah ▪ nod penanda artikel. Petua Perjalanan ▪ Artikel Prostokvash. Resipi dan petua mudah
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini