АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ЖІКТЕЛУІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

Кіріспе
4
1
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ЖІКТЕЛУІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ
5
1.1
Ауыл шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу және кәдеге жарату
8
1.2
Биогаз қондырғысының технологиясы және жұмыс істеу принципі
12
2
ҚАЗАҚСТАНДА БИОГАЗ ӨНДІРІСІН ДАМЫТУ ЖОЛДАРЫ
16
2.1
Жамбыл облысында биогаз қондырғыларын пайдалану мүмкіндігі
17
2.2
Техникалық объектінің қауіпсіздігі мен экологиялылық жағдайы
21

Қорытынды
22

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
23

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі. Қазіргі уақытта Қазақстанда Агроөнеркәсіптік кешен көптеген қалдықтарды жою проблемасына тап болды. Негізінен ауылшаруашылық қалдықтары жай ғана фермалар аумағынан шығарылады және жиналады, бұл топырақтың тотығуы мен ластануына, ауылшаруашылық жерлерін иеліктен шығаруға, жер асты суларының ластануына және атмосфераға метан шығарындыларына әкеледі.
Қоғамның экономикалық даму бағыттарының бірі ресурстарды үнемдейтін технологияларды дамыту болып табылады. Мұндай технологиялар отынды және басқа да энергия көздерін, сондай-ақ технологиялық мақсаттар үшін шикізатты, материалдарды, ауаны, суды және басқа ресурстарды барынша аз тұтынумен өнім өндіруді қамтамасыз етеді. Оларға қайталама ресурстарды пайдалану, қалдықтарды кәдеге жарату, сондай-ақ энергияны қалпына келтіру, жабық сумен жабдықтау жүйесі кіреді. Табиғи ресурстарды үнемдеуге және қоршаған ортаның ластануын болдырмауға мүмкіндік береді.
Ауыл шаруашылығынан қалдықтарды сауатты пайдалану-біздің әлемдегі жаһандық және маңызды мәселе. Бір жағынан, бұл биомасса энергиясын кәдеге жарату және одан сұйық және газ тәрізді отын (биогаз) алу мүмкіндігімен байланысты, екінші жағынан, су объектілерінің ластануын, мал фермаларының тезек ағындарында орналасқан патогендік микроорганизмдер мен гельминттермен жер жамылғысының ластануын болдырмауға көмектеседі.
Жыл сайын фермаларда тонна көң мен қоқыс жиналады. Көптеген өндірістерде ағынды суларды тазартатын қондырғылар жоқ, мұның бәрі қоршаған ортаның жағдайына кері әсер етеді. Топырақтың, ауаның, өсімдіктердің, жер үсті және жер асты суларының нитратты және микробтық ластануын болдырмау үшін мал қалдықтарын өңдеу және сақтау технологияларын сақтау қажет. Көңде көптеген патогендік бактериялар бар. Қалдықтарды қайта өңдеусіз жинаған кезде, адамдар мен жануарларға теріс әсер етуі мүмкін және әртүрлі ауруларға әкелуі мүмкін.
Мал шаруашылығы өндірістерінен қоршаған ортаға үлкен зиян келуі мүмкін. Қазіргі тенденцияларды ұстану үшін бұл өндірістер жаңартылуы керек. Мұндай кәсіпорындардың көпшілігі микроорганизмдердің әсерінен мал қалдықтарын анаэробты ашыту арқылы биогаз бен био тыңайтқыш алуға негізделген биогаз қондырғыларын орнатады. Биогаз өндірісі метанның атмосфераға шығарылуын болдырмауға көмектеседі, жаһандық жылынудың алдын алудың ең жақсы жолы, метанды ұстау. Мұндай газды тұтыну метанның әсерін азайтады.
Мал фермалары мен құс фабрикаларының негізгі қызметі ет, сүт, жұмыртқа және оларды қайта өңдеу өнімдерін өндірумен қатар өндірісті экологияландыруға және кәсіпорындарды қалдықсыз технологияларға ауыстыруға бағытталуы тиіс.

Курстық жұмыстың мақсаты: Биогазды пайдаланудың мүмкішіліктері.
Алға қойған мақсатқа жету үшін мынадай міндеттерді шешкен жөн: ауыл шаруашылығы қалдықтарының жіктелуі және олардың қоршаған ортаға әсері; ауыл шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу және кәдеге жарату; биогаз қондырғысының технологиясы және жұмыс істеу принципі; Қазақстанда биогаз өндірісін дамыту жолдары;Жамбыл облысында биогаз қондырғыларын пайдалану мүмкіндігі; техникалық объектінің қауіпсіздігі мен экологиялылық жағдайы.
Жұмыстың құрылымы: Курстық жұмыс кіріспеден, екі бөлімнен,қорытындыдан және пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыс 24 беттен, 6 суреттен, 2 кестеден, 18 атауы бар әдебиеттер тізімінен тұрады.

1 АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ ҚАЛДЫҚТАРЫНЫҢ ЖІКТЕЛУІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚОРШАҒАН ОРТАҒА ӘСЕРІ
Ауыл шаруашылығының қарқындылығы, сондай-ақ ауылшаруашылық алқаптарының кеңеюі, қалдықтардың көбеюіне және олардың қоршаған ортаға кері әсерін әкелуде.
Ауыл шаруашылығы қалдықтары - белгілі бір ауылшаруашылық өнімдерін алу үшін дақылдарды жинау және өңдеуден кейін қалатын барлық органикалық заттарды, сондай-ақ мал шаруашылығының нәтижесінде қалатын органикалық заттарды білдіреді.
Қазақстандағы ауыл шаруашылығы қалдықтарының негізгі үлесі мыналар:
Өсіру - бидай, арпа және қант қызылшасын жинау және өңдеу. Қалдықтардың типтік түрлеріне сабақ, сабан, жапырақ, қауыз, көкбауыр, тамыр және т.б.
Мал шаруашылығы - асыл тұқымды шошқа, сиыр, жылқы, тауық және басқа жануарларды өсіру. Типтік қалдықтарға суспензия, көң, малдың ағынды сулары, көң, сүрлем, сою қалдықтары, төсек-орын қалдықтары және т.б. жатады.
Әдетте, мал шаруашылығы объектілерінің әсер ету аймақтарындағы атмосфералық ауаның жай-күйіне экологиялық мониторинг жүргізілмейді, дегенмен, мал шаруашылығы кешендерінен улы газдардың қоршаған ортаға әсерін биологиялық объектілердің, атап айтқанда олардың жанында өсетін өсімдіктердің көмегімен бағалауға болады [1].
Қоршаған ортаны ауыл шаруашылығы қалдықтарының бірнеше түрі ластайды: органикалық егіншілік, мал шаруашылығы қалдықтары, ауылшаруашылық өңдеу қалдықтары, егіншілікте қолданылатын инсектицидтер мен тыңайтқыштар [2].
Мал шаруашылығы шлам, көң және құс көңі түріндегі қалдықтардың көп мөлшерін береді, ал өсімдік шаруашылығындағы өсімдік массасының ең көп қалдықтары дәнді дақылдарды құрайды. Ауылшаруашылық қалдықтарын федералды жіктеу каталогына сәйкес келесі критерийлер бойынша жіктеуге болады [3]:
білім беру көздеріне сәйкес: өсімдік-техникалық және дәнді дақылдардың сабақтары, күнбағыс сабақтары мен себеттері, картоп целлюлозасы, жүгері сабақтарының шыбықтары, торт, жүзім помадасы және т. б.;
Жануарлар-қан, майсыз сүт, көң және т. б.;
агрегаттық жағдай бойынша: қатты-күнбағыс қабығы, сабан, мақта қабығы, уыт өскіндері, жүгері ұрығы, жеміс-көкөніс және жүзім тұқымдары, сүйек және т. б.;
паста-көң, меласса; сұйық-картоптың жасушалық шырыны, қан, майсыз сүт, айран және т. б., сондай-ақ газ тәрізді қалдықтар, мысалы, ашыту көмірқышқыл газы;
кейінгі пайдалану бағыттары бойынша:
а) пысықталған немесе шикі түрдегі жем ретінде-ауыл шаруашылығы өсімдіктерінің шыңдары мен сабаны, кептірілген және шикі, жүгері және картоп целлюлозасы, сыра дробин және т. б.;
б) техникалық мақсаттағы өнімдерді өндіруге арналған шикізат ретінде (аралас салалардағы және қайта өңдеуге арналған шикізат ретінде) - сабан, күнбағыс қабығы, мақта қабығы, тас үгіндісі және т. б.;
в) тыңайтқыш ретінде - құс көңі, көң және т. б.;
г) құрылыста-дәнді дақылдар, мақта және күнбағыс қабықтары және т. б.;
д) отын ретінде-өсімдік қалдықтары, тауық көңі, көң, күнбағыс қабығы, шрот және т. б.
Қоршаған ортаға теріс әсер ету дәрежесі бойынша: қауіпсіз және қауіпті.
Қалдықтардың қауіптілігінің V класы бар [4]:
өте қауіпті-I сынып;
жоғары қауіпті-II класс;
орташа қауіпті-III класс;
қауіпті емес-IV класс;
іс жүзінде қауіпті емес - V класс.
Қауіпті қалдықтарға, негізінен, қасиеттері бойынша улы емес қалдықтар жатады, бірақ олар қоршаған ортамен өзара әрекеттесуі мүмкін, бұл жағымсыз экологиялық салдарға әкеледі. Мысалы: адамның тыныс алу жолына түсу арқылы микробиологиялық сипаттағы ауруды тудыратын жемшөп ашытқысының шаңы. Қауіпсіз немесе іс жүзінде қауіпті емес қалдықтарға жатады: қызылша целлюлозасы, меласса, ұн және т.б [5].
Бұл жіктеу шартты болып табылады, өйткені қалдықтардың белгілі бір түрін қарастыру үшін барлық белгілерді ескеру қажет.
Қауіптілік сыныптары бойынша мал шаруашылығы қалдықтарының мынадай жіктемесі болады:
III класс-өндірістің улы қалдықтары ретінде қарастырылатын құс көңі, шошқалардан шыққан көң;
IV класс-ірі қара малдың жаңа көңі, шошқадан шіріген көң (кемінде бір жыл сақтау);
V класс- шіріген көң (кемінде алты ай сақтау).
Жануарларды ұстаудың әртүрлі технологиялары, мал үй-жайларынан көңді жинау әдістері, мал шаруашылығы кешендері мен фермаларының түрлері, климаттық жағдайлар әртүрлі көңді алуға және қалыптастыруға әкеледі.
Фермалардан алынған ауылшаруашылық жануарларының көңі келесі түрлерге бөлінеді:
қоқыс (жем қалдықтары және қоқыспен көң);
қоқыссыз көң (қоқыссыз, сусыз немесе қоқыссыз көң қосымша).
Қоқыссыз көң келесі түрлерге бөлінеді [6]:
Құрамында кем дегенде 8% құрғақ зат бар жартылай сұйық қоқыссыз көң.
Құрамында шамамен 3-8% құрғақ зат бар сұйық қоқыссыз көң.
Құрамында кем дегенде 3% құрғақ зат бар көң ағындары.
Экологиялық тұрғыдан алғанда, ең қауіпті және кең таралған қалдықтардың қатарына жаңа шошқа көңі, жануарлар мен құстардың қалдықтары, сондай-ақ жаңа құстардың қалдықтары жатады. Қоқыс пен көңді өңдеу және сақтау кезінде биохимиялық процестер кезінде нитраттар, аммиак, аминдер және т.б. сияқты зиянды заттар пайда болады [7].
Атмосфералық ауаның биологиялық және химиялық ластануына құс фабрикалары мен мал шаруашылығы кешендерінде жеткіліксіз пайдаланылған технологиялар ықпал етеді. Бордақылау алаңдары, биологиялық тоғандар, көң қоймалары, суару алаңдары, сүзу алаңдары атмосфераның ластану көзі болып табылады. Құс фабрикалары мен мал шаруашылығы кешендері орналасқан ауданда атмосфералық ауа шаңмен, аммиакпен, микроорганизмдермен, сондай-ақ ауыл шаруашылығы жануарларының қалдықтарымен ластанған.
Осылайша, ауыл шаруашылығы қалдықтарының жіктелуі қарастырылып отырған қалдықтардың белгілі бір түрінің физика-химиялық қасиеттері мен сипаттамаларына байланысты. Қалдықтардың қоршаған ортаға әсері олардың сапалық және сандық құрамына байланысты, өйткені ауылшаруашылық қалдықтары химиялық құрамы жағынан гетерогенді, әртүрлі физика-химиялық қасиеттері бар заттардың күрделі поликомпонентті қоспалары болғандықтан, қоршаған ортаға келтірілген экологиялық зиянды азайтудың ұтымды жолдарын іздеу қажет.
Биогаз - метанның көп бөлінуін қамтамасыз ететіндей етіп ұйымдастырылған және басқарылатын арнайы метантэнк реакторларында анаэробты, ауаға қол жеткізбей ашыту процесінде пайда болатын метан мен көмірқышқыл газының қоспасы. Биогазды жағу арқылы алынған энергия бастапқы материалдың 60% - дан 90% - ға дейін жетуі мүмкін. Биомассаны қайта өңдеу процесінің тағы бір және өте маңызды артықшылығы, оның қалдықтарында бастапқы материалға қарағанда зиянды микроорганизмдер аз болады [8].

1.1 Ауыл шаруашылығы қалдықтарын қайта өңдеу және кәдеге жарату
МельниковсС.В. өз жұмысында [9] көңді кәдеге жарату мәселесі ең күрделі мәселе екенін жазады, өйткені бұл мәселені шешу ғылыми-техникалық білімнің әртүрлі салаларымен (биология, ветеринария, мелиорация, Агрономия, физика, медицина, механикаландыру, химия және т.б.) байланысты. Көңді кәдеге жарату мәселесін тиімді және кешенді шешу барлық технологиялық желілердің өндірістік операцияларының өзара байланысын қарастыруды, қоршаған ортаны қорғау талаптарының сақталуын есепке алуды және қажетті санитарлық-гигиеналық еңбек жағдайларын қамтамасыз етуді қамтитын Мұқият жүйелі тәсілді талап етеді [10].
Экспресс-компосттау жартылай сұйық және қоқыс көңін өңдеу технологиясы болып табылады, бұл процесс табиғи шығу тегі бар және әртүрлі органикалық материалдарда, компост қоспасының органикалық заттарында кездесетін аэробты микроорганизмдердің арнайы топтарының ыдырауынан тұрады.
Мерзімді әсер ету технологиялары Модульдік қондырғыларда, биотраншеяларда, биоферментаторларда экспресс-компосттау технологиялары болып табылады [11].
Биоферментатордың құрылысы келесі өлшемдерде: ені 5·10 м және биіктігі 4,5м-ге дейін. Биоферментатордың сыртқы жағынан желдеткіш бекітілген, оның көмегімен ауа құбырға қосылатын жең арқылы беріледі, содан кейін түтіктер арқылы ауа органикалық қоспаға түседі. Органикалық компоненттер алдын-ала араластырылады, ал жүктеу алдында олар екі рет үзіліп, биоферментаторға көң таратқышпен біркелкі жүктеледі. Компост қоспасын қондырғыға тиегеннен кейін газ талдағышпен массадағы оттегінің бастапқы мөлшері өлшенеді, осыны ескере отырып, ондағы оттегінің массалық құрамын 5-12% шегінде ұстап тұру үшін желдеткіш жұмысының ұзақтығы белгіленеді. Биоферментация процесінің оңтайлы жүруімен компост қоспасының температурасы жұмыс процесі басталғаннан кейін 10-12 сағаттан кейін 40-50°C дейін көтеріледі (бастапқы - 10°C), содан кейін 60-75°C дейін. Оңтайлы жағдайда компосттау процесінің ұзақтығы-6-7 күнді құрайды.
Био траншеяларда көп мақсатты компост өндіру технологиясы.
Биотраншея жолдан, қабылдау траншеясынан және ферментатордан тұрады. Биотраншея жолдан, қабылдау траншеясынан және ферментатордан тұрады. Қоспаны өңдеудің технологиялық процесі келесідей жүзеге асырылады. Шикізатты жол бойымен дайындау алаңына шикізат (шымтезек, үгінділер, ұсақталған сабан, көң) әкелінеді. Қабылдау траншеясы шымтезекпен, үгінділермен немесе ұсақталған сабанмен қалыңдығы 40 см-ге дейін толтырылады, содан кейін оған 10-40 см қабаты бар көң түсіріледі. Тиегіштің көмегімен органикалық қоспаны бір уақытта араластырып, ферментаторға толығымен толтырылғанша жүктейді, содан кейін сол тиегішпен органикалық қоспаны 10-20 см қабаты бар дайын органикалық тыңайтқышпен жабады. Орташа ылғалдылықтағы органикалық қоспаны 70-75% 5-7 күн ішінде компосттайды. Биотраншеяларда органикалық шикізатты өңдеу кезінде жоғары ылғалдылықтың бастапқы компоненттерінің үлкен қосындыларын пайдалану мүмкіндігі пайда болады, ал ферментаторды шатырдың астына қою мұндай құрылымдарды, ең алдымен, жауын-шашын мол аймақтарда пайдалануға мүмкіндік береді.
Вермикультура. Жақсартылған қасиеттері бар органикалық тыңайтқыштарды алу үшін вермикультура технологиясын қолдану ұсынылады. Бұл технологияның негізгі элементі - компосттарды экологиялық таза органикалық тыңайтқышқа вермикомпостқа өңдеу арқылы өндірілетін көң құрты, оның құрамында қажетті микроэлементтер мен қоректік заттар кешенінің, ферменттердің, топырақ антибиотиктерінің, витаминдердің, сондай-ақ өсімдіктердің дамуы мен өсуіне арналған гормондардың теңдестірілген үйлесімінің бары [12].
Ауыл шаруашылығы қалдықтарын анаэробты кәдеге жарату биогаз қондырғыларында жүзеге асырылады. Биогаз қондырғылары 3-суретте көрсетілген негізгі элементтерден тұрады.
Биогаз қондырғысының негізгі түйіні метантенк болып табылады, онда анаэробты ашытудың белгілі бір температурасы сақталған кезде метаногендік бактериялардың әсерінен биомассаның ыдырауы жүзеге асырылады [13].

1-сурет. Биогаз қондырғысының схемасы

1-ферма,2 - қабылдағыш бункер, 3-сорғы, 4-метантенк, 5-газгольдер, 6-жылу алмастырғыш, 7-когенерациялық қондырғы, 8-био тыңайтқыш қоймасы

2 -сурет-ГОСТ 52808 сәйкес анаэробты ашыту процесінің жеңілдетілген схемасы, анаэробты ашыту процесін оңтайландыру үшін үш температура режимі бар:
1. Психрофильді режим. Психрофильді режимде метантенктегі оңтайлы ашыту температурасы 15-20°С, одан да төмен болуы мүмкін. Бұл режимде қалдықтар 30-40 күн ішінде қайта өңделеді.
2. Мезофильді режим. Мезофильді режимде 30-40°С температурада органикалық қалдықтар 20-30 күн ішінде қайта өңделеді.
3. Термофильді режим. Термофильді режимде 52-56°С температурада органикалық қалдықтар 5-10 күн ішінде қайта өңделеді.Анаэробты ашыту процесі 2-суретте көрсетілген.

Органикалық шикізат:
Көң және қоқыс
Тамақ қалдықтары
Ағынды сулар
Мал сою алаңының қалдықтары
Өсімдік энергетикалық дақылдары

Жағдайлар жасалады:
Тұрақты температура
Анаэробты
Жарықтың болмауы
Метантенк

Биогаз
Тыңайтқыш

2-сурет. Анаэробты ашыту процессі

Қазіргі уақытта жұмыс істеп тұрған биогаз қондырғылары психрофильді, термофильді және мезофильді режимдерде жұмыс істей алатын автоматтандырылған кешендер болып табылады.
Тәжірибеде көбінесе психрофильді және мезофильді режимдер қолданылады, бірақ термофильді режимді қолданған кезде ашыту уақыты 5-7 күнге дейін азаяды, бұл құрылымдар көлемінің едәуір төмендеуіне және органикалық заттардың ыдырауының жоғары тиімділігіне байланысты биогаздың шығуының ұлғаюына әкеледі.
Психрофильді температурада биомассаның ашыту жылдамдығы метантеннің қарапайым дизайнымен және оларды қолданудың қарапайымдылығымен өтеледі [14]. Жұмыста биогаздың Шығыс параметрлері, сондай-ақ биогаз қондырғысының психрофильді жұмыс режиміндегі бастапқы субстраттың бөліну дәрежесі мезофильдікімен бірдей деңгейде екенін көрсететін дәлелдер келтірілген, бірақ субстраттың ашыту уақыты артады.
Анаэробты ашытудың термофильді жағдайында арамшөптердің тұқымдары өнгіштігін жоғалтады, гельминт жұмыртқалары мен патогендік микрофлора өледі, сонымен қатар өсімдіктердің жасыл массасының түзілуін арттыратын ауксиндер, кининдер, гиберрелиндер класының жоғары белсенді биологиялық қосылыстары жиналады. Қалған температуралар үшін тыңайтқыштардың тізімделген сипаттамалары айтарлықтай төмен, себебі анаэробты ашытудың төмен температурасына байланысты шығу кезінде зарарсыздандырылмаған тыңайтқыштар алынады [15].
Биомассаны анаэробты ашытуға арналған дәстүрлі шикізат: жануарлардың қоқысы, ауыл шаруашылығы және азық-түлік қалдықтары, мал сою алаңдары, қоқыс қалдықтары және кейбір энергетикалық дақылдар мен өнімдер.
Метаногенездегі органикалық заттардың ыдырауы микроорганизмдердің әртүрлі топтарының әсерінен көп сатылы процесс ретінде жүреді [16].
Күрделі органикалық заттардың биогазға анаэробты айналуының келесі кезеңдері бар:
1. Биополимерлі күрделі молекулалардың (полисахаридтер, липидтер, ақуыздар және т.б.) гидролиз сатысы.
2. Алынған мономерлер төменгі спирттер мен қышқылдар сияқты қарапайым заттарға ыдырайтын ашыту кезеңі.
3. Пайда болатын ацетогендік кезең: сутегі, көмірқышқыл газы, ацетат метанның прекурсорлары.
4. Күрделі органикалық заттардың ыдырауының соңғы өнімі пайда болатын метаногендік кезең, метан.
Әр фазада бір уақытта бірнеше түрлі реакциялар жүреді. Бұл реакциялардың сандық қатынасы осы кезеңге қатысатын бактерияларға және өңделетін шикізат түріне, сондай-ақ көптеген басқа факторларға байланысты. Осыған байланысты реакция барысының сипатын және шығудағы сандық көрсеткіштерді дәл болжау және есептеу мүмкін емес.
Анаэробты ашытудың негізгі өнімі-органикалық тыңайтқыштар, мұндай тыңайтқыштарды ешқандай дайындықсыз қолдануға болады, олар өндірілген биогазға қарағанда үлкен құндылыққа ие. Осылайша, анаэробты ашытудың барлық шығыс өнімдерін дұрыс пайдалану басқа баламалы энергетикалық құрылғылармен салыстырғанда биогаз қондырғысының өтелу мерзімін қысқартады.

1.2 Биогаз қондырғысының технологиясы және жұмыс істеу принципі
Баламалы энергетикада биомассаны, органикалық ауыл шаруашылығы және тұрмыстық қалдықтарды, метанның 70% - ға жуығы бар биогазды және залалсыздандырылған органикалық тыңайтқыштарды ала отырып, метанды ашыту арқылы қайта өңдеу ерекше орын алады. Биомассаны ауыл шаруашылығында кәдеге жарату өте маңызды, мұнда әртүрлі технологиялық қажеттіліктерге көп мөлшерде отын жұмсалады және жоғары сапалы тыңайтқыштарға деген қажеттілік үнемі өсіп келеді. Қазіргі уақытта әлемде биогаз технологиясының 60-қа жуық түрі қолданылады немесе әзірленуде [17].
Эксперименттік биогаз қондырғысының сипаттамасы
ДЦР АНО-да жобаланған биогаз қондырғысы мал шаруашылығы қалдықтарын және ағынды сулардың шөгінділерін био тыңайтқыштар мен биогазға қайта өңдеуге, оны жылу және электр энергиясына айналдыруға арналған.
Биогаз қондырғысының сипаттамалары
Техникалық сипаттамалары:
Орналасқан контейнердің жалпы өлшемдері
Биогаз қондырғысы, мм - 6096 · 2370 · 2591.
Қуатты тұтыну-1000 Вт-тан аспайды.
Биогаз қондырғысының электр қуатының номиналды кернеуі- ауыспалы синусоидалы кернеу 220 В, 50 Гц.
Бастапқы субстратта биологиялық процестердің пайда болуына кедергі келтіретін заттар болмауы керек.
Бастапқы субстраттың ылғалдылығы 95 %, субстраттағы азот пен көміртегі мөлшері сәйкесінше 1: 12 болуы керек.
Биогаз қондырғысының температуралық режимі: минус 40-тан плюс 40°C-қа дейін.
Тәулігіне қайта өңделетін субстрат көлемі-250 л.
Биогаз қондырғысының жұмысы үшін шикізаттың 2 түрі қолданылады: ылғалдылығы 93-95% болатын шошқа көңі және ылғалдылығы 97-98% болатын ірі қара малдың көңі (10-30%) қосылған шошқа көңі, БМУ-да алынатын қайта өңдеу өнімдері.
Бастапқы биомасса ұсақтағыш сорғының көмегімен субстратты сақтау үшін контейнерге жүктеледі, одан мезгіл-мезгіл ферментаторға түседі. Жалпы технологиялық схема 3-суретте көрсетілген.
Бірінші кезеңде ферментаторда шикізатты алдын - ала дайындау жүреді-термиялық өңдеу және биологиялық емес қоспалардан тазарту. Келесі кезеңде биомассаның анаэробты ашыту процесі жүреді.
Ашыту нәтижесінде алынған тыңайтқыш сорғының көмегімен тыңайтқышты жинақтау үшін контейнерге түсіріледі. Алынған биогаз өз қысымымен сүзгі құрылғысына түседі.

Сүзгі құрылғысы биогазды үш сатылы өңдеуді жүзеге асырады. Бірінші кезеңде артық ылғалдылық биогаздан алынады, екіншісінде күкіртсутек алынады, үшіншісінде артық көмірқышқыл газы жойылады.

3 -сурет. Жалпы технологиялық схема

1-ферментатор, 2-бастапқы субстрат сыйымдылығы, 3-тыңайтқыш сыйымдылығы, 4-биогазды сүзу жүйесі, 5-тарату қондырғысы, 6-газ ұстағыш, 6 - газ электр генераторы, 8-электролизер

Сүзгі құрылғысынан тазартылған биогаздың бір бөлігі газ ұстағышқа түседі, ал екінші бөлігі бүкіл жүйені энергиямен қамтамасыз ете отырып, газ электр генераторының жұмысына жұмсалуы мүмкін.
Субстратты дайындау және жинақтау
Бастапқы биомасса шикізат контейнеріне ұсақтағыш сорғымен беріледі. Сыйымдылығы 7 порцияға арналған. Ферментаторға кірер алдында субстратты электролизерден келетін белсендірілген сумен ылғалдандыруға болады, бұл субстратты белсендіруге, сонымен қатар рН деңгейін оңтайлы мәнге жеткізуге мүмкіндік береді.Субстраттың бір бөлігін беруді бастау күніне 2 рет қолмен жүзеге асырылады. Басқару схемасы бар жаңа субстратты жинауға және бөлуге арналған ыдыстың жалпы көрінісі 4-суретте көрсетілген.

4-сурет. Басқару схемасы бар жаңа субстратты жинауға және бөлуге арналған ыдыстың жалпы түрі

1-сұйықтық деңгейінің дабылы, 2-соленоидты клапан, 3-ұсақтағыш сорғы, 4-шарлы кран, 5-кері клапан, 6-электролизер

Бөлу автоматты режимде жүргізіледі және сыйымдылықтың ішіне әр түрлі биіктікте, бір-бірінен 237 мм қашықтықта орнатылған сегіз датчикпен бақыланады, бұл ішкі радиусы 400 мм-ге тең болғанда, көлемі 135 л болатын жаңа субстраттың бір бөлігін беруді қамтамасыз етеді. Жоғарғы бөлігінде контейнерден артық ауа мен жағымсыз иісті кетіру үшін контейнердің төбесіне шығарылған сору желдеткіші қосылған.
Субстратты ашыту және тыңайтқыш жинау
Ферментатор бір-біріне салынған коаксиалды цилиндрлер түрінде жасалған 5 камерадан тұрады. Камералар арасындағы қабырғалар жылу алмастырғыш рөлін атқарады, сонымен қатар қабырғалардың ішінде су тізбектерінің болуына байланысты камераларда қажетті температура режимін сақтайды.
Субстрат 10-құбыр арқылы ферментаторға түседі, жылу алмастырғыштың камерасы арқылы төменнен жоғары қарай өтеді және ферментатордан шыққан қайта өңделген тыңайтқыштан қызады, ферментатордың жоғарғы жағынан өтіп, 1-камераға түседі. Екінші және барлық кейінгі камераларда жоғарғы жабық газ кеңістігі бар-газ күмбезі деп аталады. Бейтараптандыру камерасы деп аталатын 3-камераға түскенде, субстрат жоғарыдан ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.