Pemasangan biotenaga. Teknologi biogas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Penapaian, yang merupakan asas pengeluaran biogas, menghasilkan produk akhir: metana CH₄ (55 - 65%), karbon dioksida CO₂ (30 - 35%), hidrogen H₂ (3 - 5%), dalam sedikit hidrogen sulfida dan ammonia. Pada asasnya, penapaian menggabungkan tiga proses biologi: hidrolisis, penapaian masam dan metana.

Pengeluaran biogas daripada baja jerami adalah lebih kurang 1 - 1,8 m/hari bagi setiap ekor lembu.

Biogas mempunyai nilai kalori purata 20 - 23 MJm3.

Bersama-sama dengan biogas, penghadaman anaerobik ternakan dan sisa ayam menghasilkan baja mesra alam yang berharga, tanpa mikroflora patogen, telur helmin, biji rumpai, nitrit dan nitrat, dan bau tahi tertentu.

Potensi penghasilan biogas menggunakan sisa haiwan, penternakan ayam dan perusahaan pemprosesan kompleks agroindustri adalah sangat tinggi.

Pengeluaran biogas daripada sisa pepejal perbandaran (MSW)

Peningkatan mendadak dalam penggunaan dalam beberapa dekad kebelakangan ini di seluruh dunia telah membawa kepada peningkatan ketara dalam penjanaan sisa pepejal perbandaran (MSW). Salah satu kaedah utama pelupusan MSW di seluruh dunia kekal dikebumikan dalam persekitaran geologi berhampiran permukaan. Di bawah keadaan ini, sisa tersebut mengalami penguraian biokimia yang teruk, yang khususnya menyebabkan penjanaan gas tapak pelupusan (LFG). Pelepasan SG yang memasuki persekitaran semula jadi membentuk kesan negatif kedua-dua sifat tempatan dan global. Atas sebab ini, di banyak negara maju di dunia, langkah khas sedang diambil untuk meminimumkan pelepasan SG. Ini sebenarnya membawa kepada kemunculan cawangan bebas industri dunia, yang merangkumi pengekstrakan dan penggunaan gas tapak pelupusan.

Kaedah utama untuk menyelesaikan masalah ini ialah teknologi pengekstrakan dan penggunaan SG. Untuk pengekstrakan gas tapak pelupusan di tapak pelupusan, gambarajah skema berikut digunakan: rangkaian telaga saliran gas menegak disambungkan oleh talian saluran paip gas, di mana unit pemampat mencipta vakum yang diperlukan untuk mengangkut SG ke tempat penggunaan (Rajah 5.2). XNUMX). Pemasangan untuk pengumpulan dan pelupusan dipasang pada tapak yang disediakan khas di luar badan tapak pelupusan.

Rajah 5.2. Gambar rajah blok loji untuk pengeluaran dan penggunaan biogas

Telaga menegak digunakan untuk mengekstrak SG di tapak pelupusan sampah MSW. Biasanya mereka terletak sama rata di atas wilayah badan pembuangan dengan langkah 50 - 100 m antara telaga bersebelahan. Diameter mereka turun naik dalam julat 200 - 600 mm, dan kedalaman ditentukan oleh ketebalan badan pembuangan dan boleh beberapa puluh meter. Untuk telaga penggerudian, kedua-dua peralatan penggerudian konvensional dan peralatan khusus digunakan, yang memungkinkan untuk membina telaga berdiameter besar. Pada masa yang sama, pilihan peralatan ini atau itu ditentukan oleh sebab ekonomi.

Setiap telaga mengalirkan blok sisa pepejal tertentu, secara bersyarat mempunyai bentuk silinder. Kestabilan operasi telaga boleh dipastikan jika kadar alirannya tidak melebihi isipadu SG yang baru dibentuk. Penilaian produktiviti gas bagi strata MSW sedia ada dijalankan dalam perjalanan kajian geokimia gas medan awal.

Pembinaan sistem saliran gas boleh dilakukan di seluruh wilayah tapak pelupusan sisa pepejal selepas tamat operasinya, dan pada bahagian individu tapak pelupusan mengikut urutan pemuatannya. Pada masa yang sama, perlu diambil kira bahawa badan tapak pelupusan dengan ketebalan sekurang-kurangnya 10 m sesuai untuk pengekstrakan SG. Ia juga wajar bahawa wilayah tapak pelupusan sisa pepejal, di mana pembinaan sistem pengumpulan SG dirancang, ditambak, iaitu ditutup dengan lapisan tanah sekurang-kurangnya 30 - 40 cm.

Secara purata, penjanaan gas berakhir di tempat pembuangan dalam tempoh 10 - 50 tahun, manakala pengeluaran gas khusus ialah 120 - 200 meter padu. m setiap tan MSW. Perubahan ketara dalam produktiviti gas dan kelajuan proses ditentukan oleh keadaan persekitaran yang berlaku dalam badan tapak pelupusan tertentu. Antara parameter yang mengawal biokonversi ialah kelembapan, suhu, pH, komposisi pecahan organik.

Pengeluaran biogas daripada sisa kumbahan (WWW)

Selama lebih daripada 20 tahun, negara-negara Eropah Barat telah terlibat secara aktif dalam penyelesaian praktikal masalah pelupusan sisa dari loji rawatan air sisa.

Salah satu teknologi pelupusan sisa biasa ialah penggunaannya dalam pertanian sebagai baja. Bahagiannya dalam jumlah keseluruhan WWS berkisar antara 10% di Greece hingga 58% di Perancis, dengan purata 36,5%. Walaupun pelupusan jenis ini dipopularkan, ia semakin hilang daya tarikannya, kerana petani takut pengumpulan bahan berbahaya di ladang. Pada masa ini, di beberapa negara penggunaan sisa dalam pertanian adalah dilarang, contohnya, di Belanda sejak 1995.

Pembakaran rawatan air sisa menduduki tempat ketiga dari segi pelupusan sisa (10,8%). Selaras dengan ramalan pada masa hadapan, bahagiannya akan meningkat kepada 40%, walaupun kos relatif tinggi kaedah ini. Pembakaran enap cemar dalam dandang akan menyelesaikan masalah alam sekitar yang berkaitan dengan penyimpanannya, memperoleh tenaga tambahan semasa pembakarannya, dan seterusnya mengurangkan keperluan bahan api dan sumber tenaga serta pelaburan. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan sisa separa cecair untuk menjana tenaga di loji kuasa haba sebagai bahan tambahan kepada bahan api fosil, seperti arang batu.

Terdapat dua teknologi Barat yang paling biasa untuk pembakaran rawatan air sisa:

• pembakaran berasingan (pembakaran dalam katil terbendalir cecair (FLB) dan relau pelbagai peringkat);
• pembakaran bersama (dalam loji CHP yang menggunakan arang batu sedia ada atau dalam loji simen dan asfalt).

Antara kaedah pembakaran berasingan, penggunaan teknologi lapisan cecair adalah popular; relau dengan LCS paling berjaya dikendalikan. Teknologi sedemikian memungkinkan untuk memastikan pembakaran bahan api yang stabil dengan kandungan komponen mineral yang tinggi, serta mengurangkan kandungan oksida sulfur dalam gas serombong dengan mengikatnya dengan batu kapur atau logam alkali tanah yang terkandung dalam abu bahan api semasa pembakaran.

Aspek alam sekitar penggunaan rawatan air sisa

Perbandingan komposisi kimia WWS, arang hitam dan coklat yang dibakar di CHPP menunjukkan bahawa komposisi unsur WWS dan arang perang berbeza tidak ketara. WWS (6,2% lembapan) mengandungi kurang karbon sebanyak 24,5% daripada arang keras (12% kelembapan) dan 5% kurang daripada arang perang (39% lembapan). Perkadaran sulfur melebihi graviti tentu dalam arang batu hanya 0,2% berbanding dengan arang batu dan sebanyak 0,4% berbanding dengan coklat. Kandungan nitrogen dalam WWS adalah setanding dengan arang keras dan 2% lebih tinggi daripada arang perang. Perbandingan dengan bahan kering menunjukkan bahawa kandungan karbon dalam WS hampir 30% kurang, sulfur dan nitrogen hampir tidak berubah.

Komposisi kimia dan ciri-ciri abu WWS memungkinkan untuk menggunakannya sebagai bahan jalan bangunan (dengan diameter zarah lebih daripada 1 mm), serta bahan tambahan kepada simen atau di tempat pembuangan sebagai pengisi.

Pilihan yang mungkin untuk pelupusan sisa

Terdapat enam pilihan alternatif untuk pelupusan enap cemar kumbahan, berdasarkan kedua-dua teknologi bukan tradisional baharu yang dibangunkan berdasarkan pengalaman Rusia atau Eropah dan tidak mempunyai penggunaan praktikal, dan pada teknologi "turnkey" yang lengkap:

1. Pembakaran dalam relau siklon berdasarkan relau pengeringan dram kemudahan rawatan (teknologi Rusia - "Techenergokhimprom", Berdsk);
2. Pembakaran dalam relau siklon berdasarkan dandang dram kemudahan rawatan (teknologi Rusia - "Sibtekhenergo", Novosibirsk dan "Biyskenergomash", Barnaul);
3. Pembakaran berasingan dalam jenis relau pelbagai peringkat baharu (teknologi Barat - "NESA", Belgium);
4. Pembakaran berasingan dalam jenis relau katil terbendalir baharu (teknologi barat - "Segher" Belgium);
5. Pembakaran berasingan dalam relau siklon baharu (teknologi barat - firma "Steinmuller", Jerman);
6. Tembakan bersama di loji CHP yang menggunakan arang batu sedia ada.

Mendapatkan biogas daripada sisa ladang ayam dan ladang ternakan

Sumber biojisim boleh diperbaharui daripada pelbagai asal terkumpul setiap tahun dalam jumlah yang besar atau digunakan secara tidak cekap.

Penggunaan biojisim yang cekap adalah mungkin dengan pengenalan teknologi dan peralatan yang sesuai untuk pengeluaran bahan api dalam bentuk serpihan kayu, briket, gas dan bahan api cecair.

Bahan eksperimen terkumpul semakan bercakap menyokong penggunaan luas biojisim:

• biojisim menduduki tempat ke-4 di dunia antara pelbagai jenis bahan api;
• biojisim menyumbang 14% daripada sumber bahan api dan tenaga utama, dan di negara membangun - sehingga 35%;
• biojisim lebih mesra alam apabila digunakan sebagai bahan api - kurang pelepasan sebatian sulfur dan paras CO₂ dalam atmosfera;
• tempoh bayaran balik loji kuasa yang beroperasi pada biojisim tidak melebihi 2 - 4 tahun.

Walau bagaimanapun, beberapa kerja penyelidikan sedang dijalankan pada pembakaran langsung biojisim dan pencernaan anaerobiknya.

Mendapatkan biogas daripada sisa perhutanan dan pertanian

Untuk memaksimumkan penggunaan sisa perhutanan dan pertanian dalam sektor tenaga, proses penguraian telah dibangunkan, yang terdiri daripada pemanasan berkelajuan tinggi tanpa akses oksigen (udara) kepada suhu di mana kadar pelepasan produk yang diperlukan adalah maksimum. Ia direka untuk menyelesaikan masalah tenaga dan alam sekitar.

Parameter proses pirolisis yang cepat, komposisi dan jumlah produk yang dikeluarkan ditentukan secara awal untuk setiap jenis bahan mentah. Pemasangan dibangunkan untuk setiap jenis bahan mentah. Suhu pemprosesan maksimum ditentukan oleh suhu kewujudan bahan dalam fasa pekat.

Pemanasan bahan berkelajuan tinggi menyediakan: kehilangan tenaga minimum kepada alam sekitar; kelajuan maksimum proses kimia dengan pembebasan produk ke dalam fasa gas; kepekatan maksimum lembapan dan penggunaannya. Kadar pemanasan bahan mesti melebihi kadar proses fizikokimia yang berlaku dalam jisim yang diproses. Hasil bahan api cecair adalah 70% daripada jisim organik bahan mentah. Sebagai contoh, 1 liter bahan api cecair boleh diperolehi daripada 700 tan habuk papan.

Komponen tak organik dan produk pengubahsuaian kimia (sisa seperti arang batu) kekal dalam fasa pepejal. Jumlah sisa seperti karbon ditentukan oleh kandungan lignin dan sentiasa lebih rendah daripada jumlah sisa yang diperoleh daripada kaedah pemprosesan lain.

Untuk mendapatkan komponen utama bahan api cecair, fasa gas dipekatkan (produk berat molekul rendah yang terbentuk dalam proses tidak terkondensasi). Fasa gas, selepas pemeluwapan atau tanpanya, boleh dihantar terus ke pembakaran. Haba pembakaran (nilai kalori) komponen utama bahan api biasanya lebih besar daripada nilai kalori bahan api kering jenis ini. Jadi nilai kalori kayu ialah 4500 kcal / kg, dan haba pembakaran bahan api cecair ialah 5500 kcal / kg. Bahan api cecair boleh digunakan sebagai bahan api motor dalam enjin pembakaran dalaman.

Pemasangan dikuasakan oleh elektrik atau dengan membakar produk atau bahan mentah yang diproses.

Kelebihan proses: kelajuan tinggi, tahap penukaran produk yang tinggi; dimensi kecil unit utama pemasangan; penggunaan tenaga yang rendah bagi setiap unit produk yang diproses; kos rendah tenaga yang diperoleh daripada produk tindak balas.

Kos pemasangan dengan kapasiti 2 tan bahan mentah yang diproses setiap hari ialah 2,5 juta rubel. Apabila memproses habuk papan dari 2 tan, 1,4 tan bahan api cecair diperolehi. Keluaran tahunan ialah 500 tan bahan api cecair, pada harga 0,1 USD/liter, perolehan tahunan ialah 50 ribu USD. Tempoh bayaran balik ialah 3 tahun.

Pengarang: Magomedov A.M.

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Bateri natrium-ion 12.03.2015 Ahli kimia telah membuat bateri natrium-ion yang berfungsi sama seperti bateri litium-ion yang biasa kita gunakan. Beberapa tahun yang lalu, telah dicadangkan bahawa sudah tiba masanya untuk manusia memikirkan tentang kekurangan yang akan berlaku, tetapi bukan tentang minyak dan gas, yang biasanya kita takuti, tetapi tentang kekurangan logam alkali - litium. Dalam kehidupan kita semakin banyak peranti elektronik dan semua jenis gajet. Dan kesemuanya, dari telefon bimbit hingga ke kereta elektrik, menggunakan tenaga elektrik yang disimpan dalam bateri. Kebanyakannya ialah bateri litium-ion. Hari ini ia adalah jenis bateri boleh dicas semula yang paling biasa. Dan walaupun kita tidak mungkin melihat perang ke atas deposit litium dalam masa terdekat, kosnya mungkin meningkat. Dan ini bermakna sudah tiba masanya untuk memikirkan bateri yang lebih murah yang akan menggunakan sel lain. Pemaju bertaruh pada saudara terdekat litium dalam sistem berkala - natrium, sebagai logam yang lebih biasa dan murah. Mengapa anda tidak boleh mengambil dan menggantikan litium dalam bateri dengan natrium? Ini semua tentang saiz atom. Walaupun litium dan natrium sangat serupa dalam sifat kimianya, atom natrium jauh lebih besar daripada atom litium. Dan ternyata sangat kritikal untuk operasi bateri. Bateri litium mempunyai dua elektrod, satu diperbuat daripada karbon atau grafit dan satu lagi diperbuat daripada oksida logam seperti kobalt. Ion litium berfungsi sebagai pembawa cas antara elektrod, itulah sebabnya, sebenarnya, ia dipanggil bateri lithium-ion. Semasa pengecasan semula, ion litium dibebaskan daripada elektrod oksida logam dan bergerak ke elektrod kedua, yang diperbuat daripada karbon. Saiz atom litium adalah sedemikian rupa sehingga ia boleh disepadukan dengan mudah ke dalam struktur elektrod. Proses ini dipanggil interkalasi, di mana ion logam "memerah" di antara lapisan atom grafit. Semasa nyahcas, proses terbalik berlaku - ion litium meninggalkan elektrod grafit dan kembali ke elektrod kedua. Perkara utama dalam proses elektrokimia ini hanyalah penggabungan ion ke dalam elektrod. Lebih cepat dan mudah ia berlalu, lebih besar kuasa serta-merta. Jika prosesnya perlahan, bateri tidak akan dapat memberikan arus yang diperlukan untuk mengendalikan peranti. Ini adalah tepat kesukaran dalam membangunkan bateri natrium-ion. Elektrod karbon tidak sesuai kerana ion natrium, kerana saiznya, sangat enggan untuk bercantum ke dalam struktur grafit. Itulah sebabnya pakar elektrokimia mencari bahan elektrod yang sesuai untuk elektronik konvensional. Lagipun, adalah mungkin untuk membuat bateri pada ion natrium, dan ia akan berfungsi, keseluruhannya ialah ia tidak akan sekecil, luas dan berkuasa seperti litium. Tetapi kuasa dan saiz adalah parameter yang paling penting untuk peranti mudah alih. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Yong Lei dari Universiti Teknikal Ilmenau di Jerman menghasilkan bahan yang boleh digunakan untuk membuat elektrod dalam bateri natrium-ion, supaya ia tidak lebih rendah daripada litium dari segi kuasa. dan kapasiti. Mula-mula, ahli kimia menganalisis sifat bahan elektrod yang perlu ada untuk memastikan pengenalan ion natrium yang berkesan. Pilihan jatuh pada sebatian aromatik terkonjugasi daripada kelas trans-stilbene. Mereka mempunyai keupayaan untuk memindahkan cas, stabil semasa mengecas dan menyahcas bateri, dan membentuk lapisan antara molekul di antaranya natrium boleh diperkenalkan dengan mudah. Ahli kimia menguji seberapa baik elektrod yang diperbuat daripada bahan sedemikian akan berfungsi dan ternyata pada ketumpatan arus purata 1 A / g, kapasitinya ialah 160 mAh / g, yang sama sekali tidak kalah dengan bateri lithium-ion. Bateri juga menunjukkan prestasi yang baik dalam ujian ketahanan, mengekalkan kapasiti 70% selepas 400 kitaran cas-nyahcas. Dan walaupun pelaksanaan komersil projek itu masih jauh, keputusan yang dicapai menunjukkan bahawa bateri natrium-ion mempunyai hak untuk hidup dan boleh, pada dasarnya, menggantikan bateri Li-ion yang sudah biasa.

Berita menarik lain:

▪ buruj jerung

▪ Mendapati jarak optimum antara barisan kentang

▪ Cantuman kulit 3D yang lancar

▪ Biodiesel daripada tulang ayam

▪ Persepsi warna lelaki dan perempuan

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Arus, voltan, pengawal selia kuasa. Pemilihan artikel

▪ Orientasi artikel dan unjuran geografi. Asas kehidupan selamat

▪ artikel Apakah maksud ciuman dalam upacara perkahwinan Rom kuno? Jawapan terperinci

▪ pasal Roofer pada bumbung keluli. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Pengesan logam TR-IB (Penerima Pemancar - Baki Aruhan), teori. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Norma ujian penerimaan. Talian kuasa atas dengan voltan melebihi 1 kV. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024