Биогаз

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Технологиялар қоржыны (жаңасы бар, ұмытылғаны бар)

// 28 наурыз 2011, 17:41

// 901 рет оқылды

Қарапайым Биогаз қондырғысын жасап ал . . .

Жеке шарушылықта биогаз өндірудің ең қарапйым әдісі

Еліміздің барлық жерінде табиғи газбен жылытуға мүмкіндік жоқ екені белгілі. Ал енді ауылдағы үйді отынмен немесе көмірмен жылытудың өзінше толып жатқан қыйындықтары бар екені бәрімізге мәлім. Электрмен жылыту қымбат. Мұндай жағдайда биогаз қондырғысын өздігімзше жасап алуға әрекет жасайық.

Биогаз - биомассаның ашып-қыжыған кездегі процессте бөлінетін метандық газ. Биомассаның шіруіне үш түрлі бактериалар әсер етеді. Тамақтану тізбегіндегі кейінгі бактериялар алдыңғы бактериалармен қоректеніп отырады. Бактерияның бірінші түрі - гидролиздік, екіншісі - қышқыл түзетін бактериалар, үшіншісі - метан түзетін болып есептеледі. Биогаз өндірісіне метаногендік бактериалар ғана емес аталмыш үш түріде қатысады.

Үй шарушылығында биогаз өндіру үшін биогаздық реактор керек болады. Бұл дегеніміз еш саңлаусыз сырты жылылықты сақтау үшін жақсылап қапталған ыдыс болуы керек. Сондай ақ реакторды жер астына көміп тастасада болады. Реактордың отыны ретінде тұрмыс қалдықтары мен малдың қиы, шөп шалам, қашек жарай береді.

Липецк облысының тұрғыны Юрий Давыдов дәл осы әдісті қолданып ұтымды биогаз қондырғысын өзі жасап алыпты.

Энергетикалық мәселені Давыдов былай шешкен екен. Үлкен шұңқыр қазып, оған өзі құйып даярлаған! бетон доңғалақтар орнатақан. Ал оны салмағы бір тонна болатындай темір күмбезбен жапқан. Агрегаттан сыртқа трубалар шығарған. Сонан соң өзінің шаруашылығындағы және көрші қолаңдарының ауласынан малдың бүткіл қиларын ерінбей жинап сол агрегатқа салған. Көршілері болса оны қияли деп мазаққа алса керек.

Бір дегеннен бес тонна қалдықтар тазаланған! Көп күттірмей ақ темір күмбез газға тола бастады. Жаз айларындағы ауа райының ыстықтығына байланысты процесс тез жүрсе қыста баяулау жүретіні түсінкті. Арасында артық газды шығарып тұрмаса(стравливать) қопарылыс та болуы мүмкін!

Давыдовтар алғашында бұл газбен моншаларын жағып, торайлардың тамағын сол газда пісіріп кейінірек үйлеріне де кіргізіп алды.

1 Сурет Қарапайым биогаз қондырғысының сызбасы

қондырғы

1 - реактор, 2 - қалдық салатын бункер, 3 - реактордың люгі, 4 -Судан жасалған тығын, 5 -сыртқа шығару трубасы, 6 - биогазды игеру тетігі

Газды қалай аламыз?

1, 5 тонна іріқара қыйын және 3, 5 шірінді жапырақтар, қашек, шөп т. б. араластырамыз.

60 - 70 пайыздық ылғал бере алытындай су қосамыз.

Шұңқырға салынған осы қоспаны 35 градусқа шейін қызыдру әдісін ойластырсақ болды, әрі қарай ауасыз ақ өзі 70 градусқа шейінгі межеде қыза бастайды.

Қидан газ алу уақыты - екі апта.

Темір күмбезіміз газ қысымымен ұшып кетпес үшін тростардың көмегімен жақс ылап бекітілуі керек.

Бұл қондырғы бір күнде 40 кубометров шамасында «көгілдір отын» бере алады. Бес тонналық ішіндегі қалдықтар алты айға жетеді.

Тағы бір маңызды жәйт - бұл агрегатта газы бөлініп алынған қалдықтар жоғары сапалы тыңайтқыш ретінде ауылшаруашылығында қолдана береді.

Күрделірек түрін мына жерден табасыз

Опубликовано:

Юрий Давыдов, Липецкая обл.

Жасап ал, биогаз, технологиялар қоржыны

Бөлісу…

KILYZAMAN

БИОГАЗ АЛУ ЖӘНЕ ҚОЛДАНУ БИОТЕХНОЛОГИЯСЫ

22. 01. 2012 Oppa4ki

Биотехнология - (био…bios-тіршілік+thechne, (грекше) - өнер, шеберлік және logos - ғылым) - тірі ағзалар (организмдер) мен биологиялық әрекеттеді өндірісте пайдалану.

Биотехнология терминін алғаш рет 1917 жылы венгер инженері Карл Эреки енгізді. Карл Эрекидің пікірінше, «биотехнология - бұл тірі организмдер көмегімен белгілі бір өнімдерді өндіру жөніндегі барлық бағыттардағы жұмыстар» болып табылады.

Қазіргі кезде бұл терминге төмендегідей анықтама береді: Биотехнология - биологиялық процестер мен объектілерді пайдалануға негізделген экономикалық жағынан тиімді, маңызды заттарды өндіру мен жоғарғы өнімді микроорганизмдердің штаммдарын алу, өсімдіктердің сорттары мен формаларын, жануарлардың асыл тұқымын шығарумен айналысатын ғылым мен өндірістің жаңа бағыты.

Яғни, адамға қажетті өнімдерді биологиялық объектілердің көмегімен өнімдерді өндіру. Бұл ретте микроорганизмдер мен өсімдіктер және жануарлар жасушалары, жасуша органоидтері немесе биологиялық белсенді молекулалар қолданылады.

Органикалық өнімдерден биогаз алу - органикалық өнімдердің анаэробты жағдайда «метандық ашу» нәтижесінде жанар газ бөлу қасиетіне негізделген. Метандық ашу нәтижесінде бөлінетін биогаз құрамы - 50-80% метан, 20-30% көмірқышқыл газы, шамамен 1% күкіртсутек, сонымен қатар шамалы мөлшердегі басқа газдардан (азот, оттегі, сутегі, аммиак, т. б. ) тұрады. Метантүзуші бактериялар органикалық қышқылдарды қажетті метанға, көмірқышқыл газына айналдырады.

Бұл күрделі жүйелену комплексіне микроорнизмдердің мыңдаған түрлері қатысады. Бірақ олардың негізгісі - метантүзуші бактериялар. Метантүзуші бактериялар қышқылтүзуші ашытқы микроорганизмдер мен салыстырғанда көбеюге ұзақ уақыт қажет етеді және қоршаған ортаның өзгерістеріне қарсы тұру потенциялы төмен. Сондықтан, ашу ортасында алғашында ұшқыш қышқылдар түзулуіне байланысты, метандық ашудың бірінші кезеңін қышқылдық деп атайды. Ары қарай қышқылдардың түзілуі және өнделуі жылдамдығы тенеледі. Сондықтан субстрактының ыдырауы мен газ түзіледі бір уақытта қатар жүреді. Газдың түзілу өнімділігі метантүзуші бактериялардың тіршілік жағдайына байланысты.

Биометаногенездің биохимиясы және микробиологиялық сипаттамасы.

Бұл процестің ерекшелігі сол таза культура жағдайында басқа өнім, ал синтрофиялық бірлестік жағдайында басқа өнім алынады. Мысалы, ірі қара мал қарнында Selenomonas ruminantum глюкозалы лактатқа дейін ашытады. Ал синтрофиялық ассоцияцияда Methanobrevibacter ruminantium ацетат, метан және СО2 түзеді.

Егер клетканы термофильді эубактериямен Clostridium thermoccelum бактериясының таза культурасымен ашытса этанол, ацетат, Н2 және СО2 түзіледі. Синтрофты ассоцияцияда Metronobacteruim thermoantotrophicum ацетат, метан СО2 түзіледі.

Сазды балшық газы «болотный газ» деп аталады. Көк түсті жалынмен жанады, иіссіз, түтінсіз жанады. Ал ағаштың, тезектің жануынан қорашаған ортаны ластайтын түтін бөлінеді.

Биохимиялық тұрғыдан метандық «ашыту» анаэробтық тыныс болып табылады. Органикалық заттардың (сірке қышқылы) электрондары көмірқышқыл газына тасымалданып, метанға дейін тотықсызданады. Метантүзуші бактериялар үшін электронның доноры қызметін сутегі атқарады.

4C6H5COOH + 24H2O → CH3COOH + 4HCOOH + 8H2

(бензоат)

12CH3COOH → 12CH4 + 12CO2

(ацетат)

4CHCOOH → 4CO2 + 4H2

3CO2 + 12H2 → 3CH4 + 6H2O

4C6H5COOH + 18H2O → 15CH4 + 13CO2

Бактерия түрлерінен Methanobakterium formicicum және Metahanospirillum hungati басым қатысады. Мысалы, Methanobakterium kadomensis st 23-20 күн жүретін метаногенезді 8 күнде жүргізеді. Ірі қара малдың, үй құстарының көнінің өнелуіне 20 күдей, ал шошқаның сұйық көнінің ашу процесіне 10 күндей қажет. Егер жыл сайын түзілетін сиырдың 300 млн. т тезегін биогазға айналдырса, алынған энергия мөлшері 33 млн. т. мұнайдан алынатын энергия мөлшеріне тенседі. Яғни, 1т сиыр тезегінің құны 0, 11т. мұнайға тен. Ірі қара мал және шошқа көндерінің тең мөлшерінен, шошқа көнінен 50%-ға көп биогаз өндіріледі.

Жамбыл облысы Жуалы ауданы «Қошқар ата» ауылында биогаз алу мен қолданудың биотехнологиясы.

Зерттеу барысында дәстүрлі мал шаруашылығымен айналысатын Жамбыл облысы Жуалы ауданының «Қошқар ата» ауылына қажетті биореактордың көлемі, биогаздың өнімі мен қажетті мөлшері анықталды. Үй жануарларының (малдың) санына қарай шикізаттың (көңнің) тәуліктік дозасы (мөлшері) анықталды. ДШ - шикізат дозасы.

Малдың санына қарай ДШ анықтау:

Мүйізді ірі қара 1989 х36 кг=71604 кг = 71, 604 т (тонна)

Қой-ешкі 10404 х4 кг=41616 кг= 41, 616 т

Жылқы 459 х10 кг=4590 кг= 4, 59 т

Құс 5355 х0, 16 кг=856, 8 кг= 0, 8568 т

Барлығы 118666, 8 кгнемесе 118, 6668 т

Яғни бір тәулікте түзілетін шикізаттың дозасы ДШ = 118, 6668 т құрайды.

Зерттеу жұмысы жаз айларында жүргізілуіне байланысты, қажетті ылғалдылыққа жеткізу үшін шикізатпен су мөлшерінің арақатынасы 2:1 құрады. Яғни, шикізатқа қосылатын су дозасы ДС =59333, 4 литр.

Мүйізді ірі қара, жылқы, қой-ешкінің көңінің, құс саңғырығының ашу процесінде биогазды көп мөлшерде 10-15 күнде бөлуіне байланысты, реактордағы ашу процесіне мезофилді режим таңдалды. Ашытудың мезофилді режимінде реактордың айналу уақыты 10-20 тәулік құрайды және шикізатты қолданудың тәуліктік дозасы (Д) реактордағы шикізаттың жалпы көлемінің (ШЖ) 1/20-ден 1/10 құрайды. Қондырғыдағы шикізаттың жалпы көлемі реактордың 2/3 көлемінен (РК) аспауы қажет.

Яғни, реактордың көлемі РК = 1, 5 х ШЖ тең болады.

ШЖ = 10 х Д, ал Д =ДШ+ДС

ДШ =118666, 8 кг

ДС =59333, 4 л

Д =118666, 8 кг+59333, 4 л=178000, 2 кг= 178 т.

ШЖ = 10 х 178 т = 1780 т.

РК = 1, 5 х ШЖ = 1, 5 х 1780 т =2670 м³

Яғни, «Қошқар ата» аулында мал санына байланысты биореактордың көлемі 2670 м³ шамасында биогаз қондырғысын орнатуға болады.

Биогаздың өнімі малдың түріне байланысты анықталып, жалпы мөлшері есептелді:

Мүйізді ірі қара 71, 604 т > 2721 -3688 м³

Қой-ешкі 41, 616 т > 1894 -3912 м³

Жылқы 4, 59 т > 139 -209 м³

Құс 0, 8568 т > 40 -81 м³

Барлығы 4794 -7890 м³

«Қошқар ата» аулында мал көңінің түріне және оның тәуліктік мөлшеріне байланысты биогаздың тәуліктік өнімінің мөлшері 4794 - 7890 м³ құрады.

«Қошқар ата» аулында орналасқан 176 үй тұрғындарының санының сараптамасы нәтижесінде бір жанұядағы адам саны орта есеппен 4 адам құрады. Жанұяға және шаруашылыққа қажетті биогаздың мөлшері - 49, 6-52, 6 м³. Бұл көрсеткішті 176 үйге шаққанда - 8729, 6 -9257, 6 м³.

«Қошқар ата» аулындағы 176 жанұяға бір тәулікте 8729, 6 - 9257, 6 м³ биогаз қажет екендігі анықталды.

Қорытынды

Ауыл шаруашылық өнімдерінің органикалық массасының белгілі температурада нәтижесінде биогаз түзілетін ашу процесі жүретін герметикалық жабық ыдысты биогаз қондырғысы дейді. Барлық биогаз қондырғыларының жұмыс істеу қағидалары бір: жинақталған және қажетті ылғалдылыққа жеткізілген шикізат реакторға салынады, онда шикізатты өңдеуді жетілдіруге жағдай жасалады. Шикізаттан биогазды немесе биотыңайтқышты алуды ферментация немесе ашыту деп атайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.