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

Биогаз туралы жалпы мәліметтер 8Биогаз өндірісіне әсер ететін факторлар 9Биогазды алу құрылымы 10Биоотынды жағуға арналған қондырғылар 17Лай тұнбасын жағуға арналған қазандықтар 20Қатты қалдықтарды жағуға арналған қондырғылар 21
Ферманы автономды электрмен жабдықталуы үшін биогазды 23 пайдалануын жобалауБиогаздағы қажеттіліктерді бағалау 25БҚ құрылысы үшін технологияларды таңдау 26БҚ құрылысының экономикалық негіздемесі 30Биогазды алудағы химиялық термодинамиканың аспектілері 36
Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 42Жерлестіруді есептеу 42Санитарлық-гигиеналық шаралар 45Арнайы киіммен қамтамасыз ету 45Жарықтандыруды 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.

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) .

- 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.

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:

метан (70% дейін) ;
көміртегі диоксиді (шамамен 30%) ;
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:

мезофильді. Олардың өмірі +30 - +40 градус температурада болады;
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.

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) .

- 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) .