Қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғылар

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 45 бет
Таңдаулыға:

AНДAТПA

Дипломдық жұмысымда кішігірім мал фермасының жылулық және электр энергиясымен биогаз негізінде қамтамасыздарудың жобасы қарастырылған. Биогаз туралы жалпы мәліметтер және биогазды алу құрылымы сонымен қатар қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғылар, ферманы автономды электрмен жабдықталуы үшін биогазды пайдалануын жобалауы қарастырған.

AHHОТAЦИЯ

В дипломной работе проект по биомассе на основе биогаза для тепловой и электрической энергии предусмотрен для небольшой животноводческой фермы. Основные биогазовые данные и структура производства биогаза также рассматриваются для установок по сжиганию твердых отходов, проектирование биогаза для автономного энергоснабжения фермы.

ANNOTATION

In his degree work, the biogas based thermal and electric energy biomass project is provided for the small cattle farm. Basic biogas data and biogas production structure are also considered for solid waste burning installations, design of biogas for the autonomous power supply of the farm.

МАЗМҰНЫ

Кіріспе 7
1 Биогаз туралы жалпы мәліметтер 8
0.1 Биогаз өндірісіне әсер ететін факторлар 9
0.2 Биогазды алу құрылымы 10
0.3 Биоотынды жағуға арналған қондырғылар 17
1.0.1 Лай тұнбасын жағуға арналған қазандықтар 20
2.0.2 Қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғылар 21
1 Ферманы автономды электрмен жабдықталуы үшін биогазды 23 пайдалануын жобалау
0.1 Биогаздағы қажеттіліктерді бағалау 25
1.0.1 БҚ құрылысы үшін технологияларды таңдау 26
2.0.2 БҚ құрылысының экономикалық негіздемесі 30
0.1 Биогазды алудағы химиялық термодинамиканың аспектілері 36
1 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 42
0.1 Жерлестіруді есептеу 42
0.2 Санитарлық-гигиеналық шаралар 45
1.0.1 Арнайы киіммен қамтамасыз ету 45
2.0.2 Жарықтандыруды қамтамасыз ету 45
Қорытынды 47
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 48

КІРІСПЕ

Баламалы энергия көздері қазіргі заманда адамның күнделікті өмірінде қажетті. Адамдар өз мақсаттары үшін күн, жел, су, жердің ішкі суы, сондай-ақ дәстүрлі энергия көздеріне баламалы отынның басқа түрлері үшін энергияны қолдануды үйренді. Мұндай дәстүрлі емес энергия көздері ерекше қондырғыларда өндірілетін және күнделікті өмірде (жылу, электр энергиясы және автокөліктерге арналған отын) адамдар әртүрлі энергияны өндіру үшін биогазды пайдалануына болады.
Экологиялық таза отын болып табылатын биогаз зауыттарында, біртұтас технологиялық циклмен біріктірілген техникалық құралдар мен жабдықтардың кешені болып табылатын агрегаттарда өндіріледі. Биогаз зауытының толық жиынтығы оның сыйымдылығына, шикізат түріне және жылу немесе электр энергиясы түрінде алынатын соңғы өнімге, энергияның екі түріне немесе тек тұрмыстық газ плиталарында және автомобильдерге арналған жанармай ретінде пайдаланылатын биогазға байланысты әртүрлі болуы мүмкін.

1 Биогаз туралы жалпы мәліметтер

Заманауи адамға жылу мен электр энергиясымен жұмыс жасау қиынға соғатындықтан, биогаздан алынатын энергияның осы түрлерін шығаратын қондырғылардың бірі болып табылатын биогаз зауыты барлық жерде және барлығына қажет. Құрылғыны пайдалану үшін қажетті органикалық шикізаттың жеткілікті мөлшерінің болуы осындай бірлікті белгілі бір жерге орнату қажеттілігі мен мүмкіндігіне әсер ететін жалғыз фактор болып табылады. Сонымен қатар, қоршаған әлемнің тазалығы үшін күресте, энергияны өндіруде және баламалы отынмен жұмыс жасауда қоршаған ортаны қорғау үшін біздің қондырғыларымыз біздің елімізде де, шетелде де кеңінен қолданылады.
Шаруа қожалықтары жыл сайын көңді көму проблемасына тап болады. Ешқандай жерде ешқандай ақша жұмсалмайды, оны шығаруды және жоюды ұйымдастыру үшін қажет. Бірақ сіздің ақшаңызды үнемдеуге ғана емес, сонымен қатар, осы табиғи өнімді өзіңізге қызмет етуге мәжбүрлеуге мүмкіндік бар.
Тәжірибелі иелер ұзақ уақыт экотехнологиямен айналысып келеді, бұл биогазды көңден алу және нәтижені отын ретінде пайдалану мүмкіндігін береді.
Сондықтан біздің материалдарымызда биогаз өндірісінің технологиясын талқылаймыз, біз биоэнергетикалық зауыт салу туралы әңгімелестік.
Биотехнологиялар көптеген елдерде бұрыннан бері қолданылып келеді, бірақ бүгінгі күні олар ерекше маңызды. Жер бетіндегі экологиялық ахуалдың нашарлауына және энергияның жоғары құнына байланысты көптеген адамдар энергия мен жылудың балама көздерін іздейді (1.1-сурет).

0.1 - сурет - Қорданы биогазға қайта өңдеу технологиясы метанның атмосфераға зиянды шығарындыларын азайтады және
жылу энергиясының қосымша көзін алады

Әрине, көңді бағалы құнарлы тыңайтқыш болып табылады, ал фермада екі сиыр болса, онда оны қолдануда қиындықтар жоқ. Екінші жағынан, жыл сайын ірі және орташа мал шаруашылығымен айналысатын шаруа қожалықтары туралы айтылады.

Күршікті сапалы тыңайтқыш болу үшін бізге белгілі бір температура режимі бар аумақтар қажет, бұл қосымша шығындар. Сондықтан, көптеген фермерлер қажет болған жерде оны сақтайды, содан кейін оны далаға апарады. Егер сақтау шарттары сақталмаған болса, онда күкірт 40% азот пен фосфордың негізгі бөлігін булануда, бұл оның сапалық көрсеткішін айтарлықтай бұзады. Сонымен қатар, метан газы атмосфераға шығарылады,
бұл планетаның экологиялық жағдайына теріс әсер етеді.
1.1-суреттегі схемада: 1 - ауыл шаруашылық жануарларының қалдық өнімдерін сақтаудың сыйымдылығы (көң); 2 - өңдеуге арналған көңді қамтамасыз ететін фекальды сорғы; 3 - қазандық (реактор), шикізатты бөлшектеу және ашыту процесі; 4 - өңделген шикізатты жоюды қамтамасыз ететін элемент; 5 - ағызу құбыры; 6 - гашолдер, биогаз аккумуляторы; 7 - газды жылу энергиясына айналдыруға арналған құрылғы (газ оттығы); 8 - алынған жылу энергиясы; 9 - газды электр энергиясына айналдыруға арналған құрылғы (газ генераторы); 10 және 11 - электрогендік және жылу энергиясы, газ генераторының жұмысы кезінде алынған.
Қазіргі заманғы биотехнологиялар экологиялық жағдайға метанның зиянды әсерлерін бейтараптандыру ғана емес, сондай-ақ адамның игілігі үшін қызмет етеді, сонымен қатар айтарлықтай экономикалық пайда алу. Күршікті өңдеу нәтижесінде биогаз пайда болады, содан кейін сіз мыңдаған киловатт энергия ала аласыз, ал өндірістік қалдықтар - бұл өте бағалы анаэробты тыңайтқыш.

1.1 Биогаз өндірісіне әсер ететін факторлар

Биогаз - бұл түссіз зат болып табылады және метанның 70% дейін бар кез-келген иісі бар. Оның сапалық көрсеткіштері бойынша дәстүрлі отын түріне жақын - табиғи газ. Оның жақсы жылу мәні бар, 1 м3 биогаз шығарады, бір жарым килограмм көмір күйген кезде алынған жылу көп.
Біз органикалық шикізаттың ыдырауына белсене қатысатын анаэробты бактерияларға арналған биогазды қалыптастырамыз, оларда ауыл шаруашылық жануарларының күзеті, құс сиретуі, кез-келген өсімдіктердің қалдықтары пайдаланылады. [3].
Процесті белсендіру үшін бактериялардың жұмыс істеуі үшін қолайлы жағдайлар жасау қажет. Олар микроорганизмдер табиғи резервуарда - жануарлардың асқазанында, онда оттегі болмаса, сол сияқты болуы керек.
Шынында, бұл шіріген көңді керемет экологиялық таза отынға және құнды тыңайтқыштарға айналдыруға көмектесетін екі негізгі шарт.
Биогазды алу үшін жабық реакторды ауаға қол жеткізусіз қажет етіледі, онда күкірт ашыту процесі және оның компоненттеріне ыдырауы болады:
oo метан (70% дейін);

oo көміртегі диоксиді (шамамен 30%);
oo басқа газ тәрізді заттар (1-2%).
Алынған газдар резервуардың жоғарғы жағына дейін көтеріледі, содан кейін оларды шығарып тастайды, қалдық өнім - күкірттегі - азот пен фосфорда табылған барлық бағалы заттарды сақтап қалған және қалдық өнімді қайта өңдеу нәтижесінде патогендердің маңызды бөлігін жоғалтқан жоғары сапалы органикалық тыңайтқыш.
Қорданың тиімді ажырату және биогазды қалыптастырудың екінші маңызды шарты - температура режимін сақтау. Процесске қатысатын бактериялар +30 градус температурада белсендіріледі.
Сонымен қатар, көңді бактериялардың екі түрі бар:
oo мезофильді. Олардың өмірі +30 - +40 градус температурада болады;
oo термофилді. Оларды жаңғырту үшін +50 (+60) градус температура режимін сақтау қажет.
Бірінші типтегі өсімдіктердегі шикізатты өңдеу уақыты қоспаның құрамына байланысты және 12-ден 30 күнге дейін созылады. Сонымен бірге 1 литр реактордың пайдалы алаңы 2 литр биоотын береді. Екінші типтегі өсімдіктерді пайдаланған кезде түпкілікті өнімді өндіру уақыты үш күнге дейін қысқартылып, биогаз саны 4,5 литрге дейін көтеріледі.

1.2 Биогазды алу құрылымы

Стандартты қондырғы мынадай құрамнан тұрады: биогазды алу үшін пайдаланылатын шикізат жинақталған сақтау қоймасы; шикізаттың үлкен фракцияларын кішігірімге бөлетін түрлі конструкциялардың араластырғыштары мен диірмендері; газ ыдысы, герметикалық тығыздалған контейнер, ол өндірілген газды сақтауға қызмет етеді; реактор, цистерна немесе бак, биоотын қалыптастыру үдерісі; реакторды қондырғыларға беру жүйесі; реактордан және гашолдерден алынған отынды беру, содан кейін қайта өңдеу сатысына және басқа энергия түрлеріне көшіру; газ және газ өнімдерін өндіруді автоматтандыру, қорғау және басқару жүйесі (сурет 1.2).

0.2 - сурет- Биогазды алу үшін қолданылатын құрылымның схемасы

Жоғарыда келтірілген диаграммада сұйық және қатты шикізаттарды пайдаланып биогаз өндірісінің технологиялық циклі дәстүрлі түрде әрі қарай өңдеу және жылу және электр энергиясын алу арқылы көрсетіледі.
Заманауи адамға жылу мен электр энергиясымен жұмыс жасау қиынға соғатындықтан, энергияның осы түрлерін шығаратын қондырғылардың бірі болып табылатын биогаз зауыты барлық жерде және барлық жерде қажет. Құрылғыны пайдалану үшін қажетті органикалық шикізаттың жеткілікті мөлшерінің болуы осындай бірлікті белгілі бір жерге орнату қажеттілігі мен мүмкіндігіне әсер ететін жалғыз фактор болып табылады. Сонымен қатар, қоршаған әлемнің тазалығы үшін күресте, энергияны өндіруде және баламалы отынмен жұмыс жасауда қоршаған ортаны қорғау үшін біздің қондырғыларымыз біздің елімізде де, шетелде де кеңінен қолданылады.
Бұл жобаның авторы басқа құрылғылармен салыстырғанда ферментатордың ішінде орналасқан және үш шаруашылыққа таратылған үш жерасты тармағы бар түтікшелі құрылымдардың көмегімен газды жинаудың түрін таңдады. Бұдан басқа жырадағы су қақпағының суы ағынды, себебі ол қыс уақытында мұдың қатуынан қорғайды.
Осындай құрылғыларды пайдалану принципі биогаз зауытының реакторында арнайы гидролиз, қышқылды қалыптастыру және метан түзетін бактериялардың әсерінен жүзеге асырылатын ауыл шаруашылығы және басқа салалардағы органикалық қалдықтардың ашытуына және ыдырауына

негізделеді. Шикізаттың ыдырау нәтижесінде метан, көмірқышқыл газы мен басқа газдардың қоспалары (аммиак, сутегі сульфаты, азот және т.б.) қоспасынан тұратын биогаз алынып отыр (1.3-сурет).

0.3 - сурет- Биогаз құрылғысының жұмыс істеу принципі

Биогаз зауытының жұмысы мынадай түрде жүзеге асырылады: Ауыл шаруашылық жануарларының қалдықтары (қорда), азық-түлік қалдықтары және басқа салалар (ағаш өңдеу) сақтау қоймаларына тасымалданады; Тегістеуді қажет ететін шикізатты қолданған кезде, бұл операция да орындалады, одан кейін дайындалған шикізат сорғылар мен конвейерлерді (шикізаттың қатты түрлеріне) орналастыру арқылы, қосымша биомассадан жылыту орын алатын трансмиссиялық цистерна (қышқылдан-танк схемасына) енгізіледі; Дайын шикізат биогаз өндіру процесін айқындайтын, ұзаққа созылатын, қышқылға төзімді және герметикалық мөрленген биореакторға енеді; Дайындалған шикізатты бөлшектеу және ашыту процесін жеделдету үшін оңтайлы жағдайлар жасау үшін әдетте реакторға қондырғылар орнатылады, олар ыдырайтын өнімдерді қосымша қыздыру мен араластыруды қамтамасыз етеді; Биорекатордың жұмысы үшін оңтайлы температура режимі
+40,0 * С; Бөліну және ферменттеу нәтижесінде белгілі бір мерзімнен кейін шикізатқа және нақты өсімдіктердің техникалық мүмкіндіктеріне байланысты биогаз және био тыңайтқыштар пайда болады; Биогаз биореактордан бөлек болуы мүмкін немесе бір пакетте орнатылған газ резервуарында жинақталады; Биоцилизаторлар биореактордың резервуарында жинақталады және ферменттеу процесі аяқталғаннан кейін әрі пайдалану үшін жойылады; Биогаз, газ резервуарындағы қысыммен тазартқыш жүйеге кіреді, содан кейін тұтынушылар электр, жылу энергиясын өндіру және ішкі тұтыну үшін пайдаланады; Биоцилизаторлар резервуардағы резервуарға енеді, содан кейін бөлу арқылы қатты және сұйық бөлінеді, содан кейін оның мақсаты бойынша қолданылады.

Биоотын. Жасыл өсімдіктердің фотосинтезі күн энергиясын көмірқышқыл газының, судың және жер қыртысының бірнеше биогенді элементтерімен синтезделген органикалық заттарға шоғырландыруға мүмкіндік береді. Фотосинтез жылына шамамен 120 миллиард тонна құрғақ органикалық заттар шығарады, бұл тәулігіне 40 миллиард тонна энергияны құрайды (жаһандық деңгей оны пайдалануды 10 есеге арттырады). Өсімдіктердің химиялық заттарын энергетикалық салада да қолдануға болады. Биомасса қолданыстағы отынға негізделген әлемдегі 7-ші орында. Биомасса энергиясы - әлемдегі төрт есе ядролық энергия.
Еуропалық Одақта биомасса энергиясы дәстүрлі емес және жаңартылатын энергия көздерінің жалпы санының 55% құрайды. Биомасса энергиясының ең тиімді көздері Португалияда, Испанияда, Францияда, Германияда, Дания мен Италияда қолданылады. Батыс Еуропада биомасса ресурстарының жалпы көлемі: (жылына 1 млн тонна құрғақ салмақ) ағаш және ағаш қалдықтары 150, ауыл шаруашылық қалдықтары 250, коммуналдық қоқыс 75, биомасса 250 млн.
100 жыл бұрын отын негізгі отын болды. Әлі күнге дейін ауыл шаруашылығы өңірлерінде және дамушы елдерде өрт сөндіргіш отынмен жабылған, отынның түрі - шамамен 2 миллиард адам 1 м3 ағаштан 505 ГДж жылу береді. Финляндия мен Канадада орманды өңдеуден және целлюлоза - қағаздар өнеркәсібінен шыққан қалдықтарды жағу отын - энергетикалық баланстың қолданыстағы бөлігін құрайды. Өкінішке орай, Ресей Федерациясында бұл қалдықтардың 85%-ы қолданылмайды.
Ресей - әлемдегі (ауданы бойынша 22% және ресурсы бойынша 25%) орманға бай мемлекет. Орман қорының жалпы ауданы 11,8 млн км2, ағаштың жалпы қоры 82 млрд м3. Ресей ормандары - жер шары биосферасын сақтау мәселесінде негізгі шешуші рольді атқарады. 1960 жылдан 1995 жылға дейін жер тұрғындары екі есе көбейсе, ал кесілген ағашты, қағаз өндірісін және орманның басқа да өнімдерін қолдану үш есе көбейді. Сол уақыттары Амазонканың, Африканың, Оңтүстік Шығыс - Азияның тропикалық ормандары біржола жойылып кеткен. Олардың аудандары жылына 14 млн га- ға кеміп отырған. Парниктік эффект және олармен байланысты жер шарындағы ғаламдық жылыну климаттың лезде өзгеруіне, апат жағдайындағы орман өртінің болуына, су басу және т.б. жағдайларға әкеліп соғады. 1993 жылы Рио-де-Жанейродағы қоршаған ортаны қорғауға байланысты ООН конференциясының мүшелері, міндетті түрде ғаламдық орманның жойылуын тоқтатуға шешім қабылдады, бірақ соңғы он жылдары ол артпаса, кеміген жоқ. Әлемде жылына 0,8% орман жойылады. Ресейдің сақталған ормандары Жер шары тынысының негізгі рөлін атқаруда, әйткенмен әлемнің европалық территориясының басқа бөліктерінде ормандар аяусыз жойылуда.
Орыс өрттеріне ең үлкен залал өрттен туындады. 2000-шы жылдары орман өрттерінен 2 миллион гектар орман жоғалып кетті. Орман өрттері ғаламдық көміртегі шығарындыларын көбейтеді, атмосфераға көмірқышқыл

газының шығарындыларын көбейтеді. Егер Ресей, Канада және Скандинавияда ормандарды қорғау және қорғау жүйесі енгізілсе, көміртекті шығарындылар 3 есе азайтылуы мүмкін.
Орманға мұқият және мұқият емдеу әлемнің ағашын ғана емес, оның көлемін арттырады және фотосинтездің көлемін арттырады. Жиырмасыншы ғасырдың соңында Ресейде ағаш өңдеуге арналған ағаш кесуге 25% тиесілі болды. Экологиялық және экономикалық көрсеткіштердің мониторингіне сәйкес, ормандар үш топқа бөлінеді. Бірінші топ - табиғат қорғаудың ең маңызды орманы (орман қорының 25%). 2 және 3 топтағы ормандар жергілікті сатылады. Ресейдің орман алқаптарының шамамен 6%, негізінен, ұлттық парктер болып табылады [11].
Кейбір елдерде тез өсіп келе жатқан ағаш өсімдіктері өсіріледі. Жапония мен Италияда бұл мақсат үшін эвкалипт таңдалды, ал Канадада әр түрлі көкнәр түрлері өседі, бұл биомассаның негізгі түрлеріне қарағанда 4 есе жылдам. Көміртегі диоксиді шығарындыларының шөгіндісі ағаш күйдірілген кезде парақтың белсенді фотосинтезімен артады. Бұл бағыт Ресей үшін маңызды емес, ол көлік инфрақұрылымын жақсарту және адам іздерін қайта өңдеу үшін маңызды.
Орман индустриясының негізгі міндеттері - орман шаруашылығындағы өсімдік массасын қоса алғанда, ағаш қалдықтарын және ағаш қалдықтарын (шлам, үгінділер, қабықшалар, қалайы, лигнин және т.б.) пайдалану, қалдықтарды отынға пайдалану және қалдықтарды сұйық және газ тәрізді отынға айналдыру.
Әлемдегі шымтезектің жалпы көлемі шамамен 4 миллион км2 құрайды және 3 миллиард текше метр отын құрайды. Әлемдік алпауыттың қоры жыл сайын өсіп келеді, оның өсуі өзіндік құнынан жоғары. Финляндияда, Швецияда, Ирландияда шымтезек үлесі энергетикалық теңгерімдегі кіріс үлесінің 10-нан 20% -на дейін өзгереді. Ресей әлемде төртінші орынға шымтезек өндіруде, бірақ оның қоры әлі де алда келеді: Ресейдегі шымтезек көлемі шамамен 1,5 млрд. км2. Елде шымтезек көлемі артып келеді, ал Ресейде олар төмендейді. Мұның негізгі себебі қаржы мен өңдеудің ағымдағы технологиялық жетіспеушілігі болып табылады [11].
Шымтезек, негізінен, ГОЭРЛО жоспарына сәйкес салынған қазандықтарда, сондай-ақ ЖЭО-да жанармай ретінде пайдаланылады. Орталықтың көптеген елді мекендерінде жылыту жүйесін шымтезекпен ауыстыру энергетикалық қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. Санкт-Петербургте шымтезек жеке үйлер үшін ең кең таралған және қажетті ресурс болып табылады. Мұнда, Санкт-Петербургте қорларды жылына 2,6 млн. Тонна шымтезек қысқартуға болады. 2002 жылы 300 мың тонна шымтезек өндірілді. Шымтезек топырақтың құнарлылығын, шымтезек тыңайтқыштарын, шымтезек брикеттерін (қалыпты шымтезек брикеттерін) жақсартады, ауыл шаруашылығында отырғызу үшін кеңінен қолданылады.

Биогаз. Қалдықтарды (қалдықтарды) және тұрмыстық қалдықтарды өңдеуге арналған метан эмиссиялары (метанның дисперсиясы) метанның шамамен 70% және көміртек тотығы шамамен 15%, сондай-ақ органикалық тыңайтқыштармен дезактивизацияланған биогазды қамтамасыз етеді. 1 кг органикалық қалдықтардан 1 кг биогаз алуға болады. Биогаздың жану температурасы 22 ... 24 МДж кг. Инъекция 5-тен 7 күнге дейін созылады. Биогаз шығаратын ферменттер Қытайда, Жапонияда және АҚШ-та кеңінен қолданылады. Бүгінгі күні ауыл шаруашылығында жанармай мен тыңайтқыштарға сұраныстың артуы, биогаз технологияларын қолдану агроөнеркәсіп кешендерінің, мал шаруашылығы фермаларын, кептіру шөптерін, астықты, жылыту фермаларын, жылыту фермаларын шешуге мүмкіндік береді.
Қытайдағы қашықтағы (шетелдік) ауыл тұрғындары органикалық қалдықтарды өңдеу зауыты арқылы газ жеткізеді. Ауылдың әр бірлігі жылына 6500 кВт сағат электр энергиясын және 5 тонна органикалық қалдықтарды береді. Ресейде биогаздық қондырғыларды орнату және шығару мәселесі арта түсуде. ЭкоРос орталығы биореакторды, газды биогазды сақтауға арналған резервуарды, ыстық су қазандығын және газ пешін, сондай-ақ ферманың жыл қондырғыларын газбен жабдықтауға арналған газ тарату жүйесін қамтитын биогаз энергиясының автономды модулін әзірледі. Модуль - күніне малшаруашылық фермасының қалдықтарының 1 т жуығын өңдейді және 230 кВтсағ жуық жылу энергиясы мен құрамында 60% метан және 15% көміртек оксиді бар, 40 нм3 биогазын алады.
Дала дақтары мен балдырлар. Ресейде, әсіресе оңтүстігінде, сабан мен қамыс жиі отын ретінде пайдаланылады. Астық пен жүгері сабақтарын ұнтақтағаннан кейін күнбағыс дәндері астықты кептіруге арналған. Қалған егіннің отын ретінде пайдаланылуы мүмкін.
Органикалық заттардың фотосинтезінің белсенді процесстері балдырларда, әсіресе өте кішкентай фитопланктонда кездеседі. Балдырлардағы органикалық заттардың өнімділігінің пайда болуы шаршы метрге теңіздің теңіз кеңістігінде жылына 5 кг-ға жетеді. Теңіз толқындары жағалауда тыңайтқыштар мен балдырлар шығарады.
Фитопланктонның (sapropel) аяқталуы өзендер мен су қоймаларының жағылуына және су тасуына әкеледі. Энергетика саласында балдырлар мен сапропел қазбалары әлі күнге дейін орындалмады. Тұрмыстық қалдықтарды. Қалалық кәріз жүйесі ауаны кондиционерлеу жүйесін қамтиды. Аэротехнологияда микроорганизмдер ауыз суды ағызу үшін қолданылатын ингредиенттер мен органикалық ағынды қоспалардан тазартады. Олар аэробтық микроорганизмдер болып табылады, және ауаға пайдалану үшін ауамен салынады. Кейіннен организмдегі жауын-шашынның шөгінділері метанның қопсытқыштарына - организмдердің анаэробты метан эмиссиясына ұшырайды. Бөлінген газ құрамында 55% метан бар және қазандық қондырғыларына отын ретінде пайдаланылуы мүмкін. Қатты қалдықтар

сүзгіден өткізіліп, фильтір баспасында кептіріледі және пушистикалық аймақтарға араласады. Ламинатталған шөгінділер тыңайтқыш және отын ретінде пайдаланылуы мүмкін. Жапонияда 55% және Құрама Штаттардағы шөгінділердің 27%. Санкт-Петербургте тазартқыш жүйеде қазандық зауыттарында шламды жағу тәжірибесі өте маңызды.
Бүгінгі таңда қалалар қатты тұрмыстық қатты қалдықтар шығарады. ХХ ғасырдың соңында әлемдік деңгейдегі қатты қалдықтар өндірісі 3 млрд тоннаға жетті, Санкт-Петербургте қатты қалдықтардың 4,5 млн. СПА құрамына жанғыш заттар кіреді: қалдықтар, қалдықтар, қалдықтар, ағаш, олардың жану қуаты 7 ... 12 МДж кг. Қалдықтар метанды бұзатын микроорганизмдер арқылы қайта өңделеді. Антропогендік шығарындылардың, соның ішінде ағынды суларды тазарту қондырғыларының, полигондардың, мұнай кен орындарының жалпы саны шамамен 200 млн. Тоннаны құрайды. Егер есіңізде болса, метан - бұл көміртегі диоксиді сияқты парниктік газ және жаһандық жылынуға ықпал етеді. Құрама Штаттарда биогаз қалдықтары арқылы жұмыс істейтін бірнеше ГЭС бар. Ол қалдықтарды азықтандырады және оған полиэтилен құбырын қосады және оны пленкамен жабады. Газ құбыры арқылы өндірілген кезде газ шамамен 55% метанды қамтиды.
Кейбір дамыған елдер қалдықтарды кәдеге жаратуға дайындалуда. Шыны қалдықтары мен әйнек қалдықтарын қайта өңдеу 50% -ға жетті. Әлемдік тәжірибеде қайталама ресурстардың құлдырауынан кейін қазандықтардағы қатты қалдықтарды өртеу кеңінен қолданылады. Швецияда қатты тұрмыстық қатты қалдықтардың мөлшері 60% -ға, Швейцарияда - 75%
-ға, ал Тайваньда - 80% -ға жетті. Шламды біріктіру (300 кВт-қа дейін) уытты және ұзақ сақталмайды. Жанудың газ тәріздес өнімдері - көміртегі диоксиді және су буы. Қатты төгінділер мен су бөлу жүйелерін біріктіруге болады. Мұндай жанудың бірінші бөлігі Петербургте қолданылған. Синтетикалық отын. Менделеев өңдеген қатты заттардан сұйық және газ тәрізді отынды алу үдерісі. Көптеген дамыған елдерде синтетикалық отын өндіру бойынша ұлттық бағдарламаға үлкен қаржы бөлінеді.
Қоңыр көмір - шымтезекті шымтезектас көмірге айналган түрі (құрамында 55-78% көмір). ХХ ғасырдың басында отандық және өнеркәсіптік мақсаттарда пайдаланылатын жарық шығаратын газды өндіру үшін шикізат ретінде пайдаланылады. Сонымен қатар көміртегі диоксиді, көміртегі диоксиді, көміртегі диоксиді, ауа ағыны жеткіліксіз. Жоғары температуралы суда еритін қосылыстардың қолданылуына байланысты СО, СН4 және Н2 12,5 МДжнм3 дейін жанатын жану газын қамтиды және металлургия өнеркәсібіндегі тау-кен өндіру процесінде тазарту үшін қолданылады. Американдық сарапшылардың пікірінше, көмірді газдандыру көмірмен жұмыс істейтін қуат қазандықтарында көмірді жағудан әлдеқайда жоғары. ХХ ғасырдың 90-шы жылдарында Құрама Штаттардағы көмірқышқыл газының жалпы шығарылымы жылына 100 миллиард нм3 құрады. Ядролық реактордың

жылуымен көмірді газдандыру схемасы бар. Жоғары құрамда метан бар газ тәріздес көмірсутектерді өндіру үшін су буларымен жабылған қоңыр көмірді жерасты газдандыру әдістемесі әзірленуде.ХХ ғасырдың бірінші жартысында Германияда алғаш рет синтетикалық сұйық отынды өндіру. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде неміс танкілері, машиналары, тіпті ұшақтары да осы синтетикалық отынды өздері көтерді. 60-70 жыл өткеннен кейін тұтанғыш заттарды (60-70 мас.% Дейін) қайта өңдеу әдісі әзірленді. Тұтанғыш панельдер бастапқыда Санкт-Петербург аймағында пайда болды. Жоғары ылғалдылық пен құмдылықтың арқасында жоғары деңгейдегі тақтайша оқшаулау байқалады - 5 ... 11 МДж кг. Сланецті жылуды өңдеу 30% -дық сутегі, биогаз (15-30% метан, шамамен 10% көміртегі тотығы) және сілекейлі мұнай (мұнай өнімдеріне ұқсас сұйық көмірсутектер қоспасы), сондай-ақ қымбат химиялық өнімдер, этилен, бензол, фенолдан тұрады. ХХ ғасырдың соңында синтетикалық отындар, негізінен, қоңыр көмір мен сланецтерден өндірілген, мұнай мен табиғи газдағы тиімсіз болып саналады, ал қазір оның өндірісі модернизациялануда. Қатты отынды синтетикалық отынға өңдеу жанудың тиімділігін тез азайтуға мүмкіндік береді.
Күн энергиясын шоғырландыратын өсімдіктердің бірі - қант (скеш). Ішкі жану қозғалтқыштарына арналған синтезделген сұйық отынның тағы бір түрі қант компонентін этил спиртке дейін кеңейтеді. 80-ші жылдары Бразилияда 400 000 автомобиль тұтынылды, сол уақытта 5000 алкогольді станция жұмыс істеді. Төмен октандық бензин 20% -ға дейін алкогольді енгізеді, ал жоғары октанды бензин қымбат қоспаларды қосуды талап етпейді.
Синтезделген отын жүгері және оның қалдықтары үшін шикізат ретінде пайдаланылуы мүмкін. Жүгері көмірсутегі астық алкогольге ферменттеледі. Алкогольді дәндерді алу үдерісі өте қарапайым және соңғы жылдары өздігінен жүретін машиналарда қолданылады. Энергия отыны ретінде пайдаланылатын спирттер ағашты гидролиздеу арқылы алынады. Канола және басқа майлы дақылдар дизельді қозғалтқыштар үшін отын ретінде пайдаланылады.

3.3 Биоотынды жағуға арналған қондырғылар

Жоғары температура кезінде пеште отынды жағу кезінде азот оксидінің көп мөлшері пайда болады. Бұл токсикалық иісі бар өте улы газ. Азот шықпаса, пештегі температура 1000 ° C-қа дейін төмендейді. Бұл қайнау қатты жалындарды (тас, лигнит, шифер, ағаш қалдықтары, тұрмыстық қалдықтар және т.б.) жалған жалған қабаттағы күйдірумен аяқталады.
Фюзеляждың фризельдік материалы, қыздырғыштың грилінде орналасқан, ауаның төменгі бөлігінен ауаны ағып, тығыз қабаттың тұрақтылығын арттырады. Сұйықтықтың жылдамдығы жанғыш материал мен

бөлшектердің мөлшеріне байланысты, негізінен 0,9-дан 2,3 м с -ге дейін. Газ- отын бөлшектерінің мүмкін болатын күйі 1.4-суретте көрсетілген.
Ұсақтау жылдамдықтары кезінде элементтер 1.4- сурет,а) тығыз қабатқа араласады. Бұл өрттің қарапайым қабаты. Қайнатуға арналған табаны бар қазандықта (1.4-сурет,б) бастапқы ауа төменнен жеткізіледі, ұсақталған отын түтік құбырынан солға тасымалданады. Егер сұйылту жылдамдығы ұлғаятын болса, онда бөлшек пайда болады, бұл төсекдегі сұйық сұйықтықты көрсетеді. Ауа бөлігі ауа көпіршіктері қабатынан өтеді, онда жанғыш материал ауыр болады. Бөлшектер кереуетте толық жану үшін айналдырылуы мүмкін. Екінші ауаны бөлшектердің қыздырғышының оң жағындағы құбыр арқылы енгізеді.

а) б) в) г)

1 - қабатты жағу; 2 - көпіршігі бар қайнау қабаты; 3 - пневмотранспортқа ауысу; 4 - айналдыратын қайнау қабаты

1.4-сурет - Қайнау қабаты бар оттықтар

Сонымен қатар, көпіршіктердің қалыптасу жылдамдығы артады (1.4- сурет, в), кішкене бөлшектердің барлық бөлшектерін псевдоздалған төсекден алып тастайды және пневматикалық жүйеге ауысады. Бұл жағдайда бөлінген және жаншылып шығарылған жанғыш отынды сұрыптау қажет (1.4- сурет, г). Оттықтың бұл түрі айналмалы қазандық деп аталады.
Ыстықтан бөлінген жылу құбырлары бар. Жанармай жануына байланысты жылу беруді айтарлықтай күшейтуге әкеледі. Едендегі қызған қазандықтағы жанудың салыстырмалы температурасына байланысты күл ерімейді және қазандықтың қайнаған бетіне жабыспайды. Нәтижесінде қыздырылған беттің бетінің тазалануы төмендейді.
Қайнау қабаты бар оттықтар, әртүрлі рудаларды, күкірт қышқылды өндірістегі колчеданды жағу кезінде кеңінен қолданады. Финляндияда, Швецияда қайнау қабаты бар қазандықтар орман өнеркәсібінің (жаңқа, қабық, үгінді) қалдықтарын пайдалану үшін және фрезерлі немесе кесек шымтезектерді жағу үшін кеңінен қолданылады. АҚШ - та, Англияда, Францияда қайнау қабаты бар қазандықты ЖЭС-те кеңінен қолданады. АҚШ- та қайнау қабаты бар қазандық қондырғыларының қуаты 200 МВт-қа жетті. 1.5- суретте ВDС (АҚШ) фирмасының айналдырушы қабаты бар оттықтың сызба нұсқасы көрсетілген.

1 - біріншілік ауа; 2 - әк тас; 3 - отын; 4 - екіншілік ауа; 5 - оттық камерасы; 6 - циклон; 7 - судың берілуі; 8 - ауа

1.5 - сурет - BDC фирмасының қайнау қабаты бар оттығы

Капоте 1-де негізгі ауа 2 - ұсақталған аккумуляторды жеткізу тетігі арқылы және түтік 3 - отын арқылы жеткізіледі. Бұл көлемді жанармаймен жанармайдың 5 таңдалған бөлшектері жүзеге асырылады. Циклонда 6 шығатын ауа тазаланады. Потанканың бөліктері бункерде жарықтандырылады, онда жылуалмастырғыш жылытқыштар қазандықта қыздырылады. Жылдам босату үшін қосымша ауа шығару 8 түтікпен қамтамасыз етіледі.
Қайнаған су қазандығы көмірді дайындау зауыттарында жинақталған көмір қалдықтарының көп мөлшерін пайдалануға мүмкіндік береді. Бос пішінде пайдаланылмаған қатты отын саны бар. Өздігінен жану атмосфераның түтінмен, күкірт қышқылымен және азотпен ластануына әкеледі.
Ағаш қалдықтарын жағу. Органикалық ағаш қалдықтарының құрғақ массасын (жаңғақтар, қабықшалар, үгінділер) жануының жылуы 18 ... 20 МДкг. Жуғыш машинада механикалық кептіруден кейін олардың ылғалдылығы шамамен 6% құрайды, ал жанудың жылуы 6 МДжкг құрайды. Қыздырылған вентиляциялық саңылаулары бар екі қазандықпен жабдықталған қалдық қазандықтардағы қалдық қалдықтар. Гриль жылы ауа астында. Жанып тұрған газдан радиациялық қызу тордың ішіне кейінгі жарылыс және ұшқындарды жағу арқылы көмірдің көмірсутектері CO, H2. көмір арқылы пайда болады. Кокстың қалдығы жылжымалы механикалық тізбек торында орналасқан.
Бензин немесе газ қыздырғыштары қазандықты жанып, оны тұрақты күйде ұстау үшін қолданылады. Қазандықтан шыққан түтін - қалдықтарды кептіру үшін пайдаланылады. Егер ылғалдылық мөлшері 40% -ға дейін

төмендейтін болса, қазандықтың өнімділігі мен өнімділігі тұрақты болады, ал отын мен газды тұтыну азаяды.
Целлюлоза және қағаз өндірісі целлюлоза өндірісімен, жемшөп ашытқысы және техникалық алкоголь негізінде өңделген қант пен шайыр (шайыр) өңдеу үшін ағаш қалдықтарын термохимиялық өңдеу технологиясымен біріктіріледі. Бұл өнімнің қосымша өнімдері полисахаридтерді, лигнинді және фенолдық топтармен бірге қырғышты қамтиды. Бастапқы лигнин - 65% су, 21% көміртек, 2% гидроксид және 1,4% күкірт қамтитын дымқыл масса. Құрғақ массасы 20 мДж кг жанудың жылуы. Целлюлоза-қағаз өнеркәсібінде шығарылған лигниннің көлемі жылына 5 млн. Тоннаны құрайды.
Лигин вентиляциялық диірменпен жабдықталған бу қазандығының камералық қыздырғыштарында майлайды. Жанармай жылытылған ауа негізінде кептіріледі және қазандық тан босатылады. Лигнинді заттар құрамында органикалық заттар бар 60% органикалық қара заттар бар. Құрғақ сілтіліктің күйдірілуі - 16 МДж кг. Бүріккіш қазандық камерасының қыздырғышының механикалық шүмегінен шашыратылады. Тамшыларды кішкене дымқыл диффузиялық ылғалдылық кокос түйіршіктеріне ұқсайды, олар қатты манипуляция деп аталады. Барлық мазут қыздырғышқа түседі, сондықтан жану процесінің бір бөлігі еденде, ал кейбіреулері қыздырғыштың көлемінде жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта екі сатылы ауа қыздырғышқа жеткізіледі: бастапқы ауа өткізгіш қабаты және шашатын аймаққа екінші ауа. Бастапқы ауа шығыны ауаның жалпы санының 50-60 пайызын құрайды. Бөлінген жылу пиролиз кезінде бөлінетін реакцияға бірте-бірте азаяды.

3.3.1 Лай тұнбасын жағуға арналған қазандықтар
Әк ерітіндісі арнайы қайнаған сумен жабылады. Бұл газдардың температурасы 850 ... 9000 ° С құрайды. Олардың жылуы қазандыққа жеткізілген инъекциялық ауаны қыздыру үшін қолданылады. Бұдан басқа, қыздыруға және ыстық су үшін пайдаланылатын төмен бу буы шығарылады.
1.6-суретте француздық Pyrofluid компаниясы шығарған және Ресейдегі қазандық құбырларының орталық институтында аяқталған шламды сусыздандыру қондырғысы орнатылды. Мұндай объектілер Санкт-Петербург су арнасы мемлекеттік унитарлық кәсіпорнына кіреді және Ақ-Арал тазарту құрылыстарында қолданылады.
4% құрғақ зат бар құрғақ ылғалды шлам шойынның пайда болуына флоккуляндарды қосатын бу қазандықтарында кептіріледі. Кировэнергомаш АОЗ өндірген центрифугада сұйық фаза бөлінеді. 30% құрғақ заттардың құрғақ шөгінділері 8 МПа дейін қысыммен қазандықтың 1 поршенімен қазандықтың түріне сәйкес жұмыс істейтін пешке жіберіледі. Пештің жалпақ торлы құмды құммен толтырылған. Желдеткіш 7-гриль астында орнатылып, қалпына келтіргіш үдеткіш қазандық 6000 ° C дейін қызады.

1 - поршенді сорап; 2 - центрифуга; 3 - пеш; 4 - тұтынуға арналған бу; 5 - қазандық; 6 - шығарылған газдардан тазартатын жүйе; 7 - дымқыл күлді сыртқа
шығарушы; 8 - ауа үрлеуші

1.6- сурет - Лай тұнбаларын жағуға арналған қондырғының сызба
нұсқасы

Тұндырмалар қайнаған еденде жанып тұрады, 8500 ° C жану өнімдері қазандыққа 5 жіберіледі. Қазандықта өңделетін бу генераторы қажетті жылыту жүйесімен және аз мөлшердегі ылғалды шламмен жабдықталған. Пайдаланылған газдар асфальт қоспасын тазалау жолдарын күл мен скрубберден өткізеді және ол атмосфераға енгенге дейін қайтадан жылуалмастырғышқа өтеді.
Шаңның сыйымдылығы тәулігіне 62 тонна құрғақ зат. Қазандықты күйдіру үшін газ қыздырғыштары қолданылады. Орнату автоматтандырылған, технологиялық үрдістердің параметрлерін бақылау күрделі есептеу кешені арқылы жүзеге асырылады. Нысандарды пайдалану Мәскеу облысының маңындағы шөгінділерді қалыптастыруға және қала арқылы жүздеген тонна жағымсыз иістерді жоюға мүмкіндік берді. Түтін газы заманауи еуропалық стандарттар талаптарына сәйкес жеткізіледі. Ауаны тазарта бастады. Қоқыс шығаратын қалдықтар төменгі дисперсті минералды күл болып табылады, бұл кірпіш, бетон және т.б. Бояулар мен лактар жасау үшін қолданылады.

3.3.2 Қатты қалдықтарды жағатын қондырғылар
Қаланың қатты өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтары қалдықтарды, қалдықтарды, ағаштарды, маталарды, тағам қалдықтарын, әйнек және т.б. қамтиды. Полигонға байланысты қауіпті және зиянды газдардың негізгі көзі болып табылатын көптеген аудандардан алуға болады. Санкт-Петербургте полигонда жылына 4,5 млн. м3 қатты қалдықтар пайда болады. Қалдықтар мышьяк, рут, кадмий, қорғасын, органикалық токсиканттар, гиоксиндер және т.б. сияқты түрлі қауіпті заттардан тұрады. Бұл зиянды заттар жер асты суларына жер асты суларынан өтеді.

Кейбір елдерде қатты қалдықтарды жағу қондырғылары салынды. Жапониядағы күйіктердің шамамен 80% және Швецияда шамамен 60%. Тұрмыстық қатты қалдықтарды жағу 7 ... 12 МДж кг-нан асады. Кептіру және кептіруді максималды түрде 1 метрге дейін арттыру үшін американдық қондырғыға (1.4 сурет) қарап, қалдықтардағы ылғалдылық 23%, ал инертті күлдің мөлшері - 20%. Қалада табылған майлану, пластмасса, химиялық заттар, коррозияға қарсы қақпақтар және басқа да резеңке химикаттар үшін қалдықтар.

1 - газификатор; 2 - біріншілік жанудың аймағы; 3 - ауаның берілуі; 4 - пиролиз аймағы; 5 - кептіру аймағы; 6 - қалдықтарды беру; 7 - қалдықтарды әкелу; 8 - жүктелген
қондырғы; 9 - газ әкеткіш; 10 - екіншілік ауаны беру; 11 - кептірілген қалдықтарды қозғалысқа келтіру; 12 - жанғыш ұшқыш газдардың қозғалысқа келуі; 13 - жанғыш ұшқыш заттардың жануға дейінгі аймағы; 14 - балқыған шлактардың құйылуы; 15 - қалдық шлактарды әкету

1.7 - сурет - Қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғының
сызба нұсқасы

Қатты заттар газификаторға 1 бункер арқылы жүктелген құрылғы 8 арқылы беріледі. Аппараттардағы қалдықтардың деңгейі тұрақты түрде тексеріліп тұрады. Қалдықтар қабаты 6 өз салмағының қозғалысы арқылы кептіру зонасына 5 жылжиды, содан кейін пиролиз зонасына 4 жіберіледі. Жануға арналған 10000С температура мөлшерінде жылытылған ауа келте түтікше арқылы 3 газификатордың төменгі бөлігіне беріледі. Коксты тұнбалардың жану аймағында және жанбайтын заттардың 2 балқу аймақтарында сұйық шлак пайда болады, ол суытатын қабылдағышқа 14 гидрозатвор арқылы үздіксіз беріліп отырады.
Осы қондырғының бірінші түрі 70 жылдары АҚШ-та шығарылған. Ол күніне 68 т қатты денелерді өңдеген. Осындай қондырғылар Люксембургте, Францияда да шығарылған. Қосымша энергоресурстардың қолданылуынсыз,

қатты қалдықтардың термиялық ыдырауы мен шлактануы, сонымен қатар қалалық қоқыс жерлерін азайту арқылы және атмосфера ауасы мен жер асты суларын ластанудан сақтау арқылы, экологиялық маңызды мәселелерді шешуде айтарлықтай өз үлесін қосуда.

2 Ферманы автономды электрмен жабдықталуы үшін биогазды пайдалануын жобалау

Кез-келген шаруа қожалығында жыл бойына үлкен көлемдегі көң, өсімдік қалдықтары, ағынды сулар және т.б. жиналады. Қоқыс қалдықтары топырақтың зиянды микроорганизмдерінен және оларда өсірілген өсімдіктерден инфекцияға қолайлы жағдай туғызады. Шіріген кезде атмосфераға шығарылатын улы қосылыстар да босатылады. Ағынды сулар, әсіресе жаңбыр кезінде, жер асты суларының және ауыз судың ластануының әлеуетті көздері болуы мүмкін.
Әрбір фермер көң және басқа да ауыл шаруашылық қалдықтарын пайдалану мәселесін әртүрлі шешеді. Біреу оларды шұңқырға сақтайды және белгілі бір мерзімнен кейін оларды тыңайтқыш ретінде пайдаланады. Біреу өсімдік қалдықтарын күйдіріп, өрістерге көңді шашырайды. Біреу көңен көңді жасайды және оны қыздыру үшін пайдаланады.
Қазіргі таңдағы фермерлер биогаз құрылғыларын (БҚ) салады, ол биогаз және био-тыңайтқыштар көң және ауыл шаруашылық қалдықтарынан алынатын болады.
Өсімдік қалдықтарын, жануарлар мен құс қалдықтарын, қатты тұрмыстық қатты қалдықтарды, ағынды суларды және ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.