Биогаз.Алу жолдары және артықшылықтары мен кемшіліктері

Жұмыстың тақырыбы:Биогаз.Алу жолдары және артықшылықтары мен кемшіліктері

                                              Мазмұны

I.Кіріспе        3

II.Негізгі бөлім

1.1Биогазды алу құрылымы        4

1.2Биогазды алудағы химиялық термодинамиканың аспектілері        6

2.Тәжірибелік ұсыныстар        8

2.1Үй жануарларының экскременттерінен бөлінетін биогаздың құрамы        10

IIIҚорытынды        12

Қолданылған әдебиеттер тізімі        13

I.Кіріспе

Биомассаны утилизациялау ауыл шаруашылығында аса маңызды,мұнда әртүрлі технологиялық қажеттіліктерге жанармайдың үлкен мөлшерлері шығындалып,жоғарысапалы тыңайтқыштарға деген қажеттілік үздіксіз өсіп келеді.Биогаз–бұл метанның бөлінуін қамтамассыз ететіндей құрасытырылған және басқарылатын арнайы реакторларда–метантанктерде анаэробты іру процессінде түзілетін метан мен көмірқышқыл газының қоспасы.Биогазды өндіруге арналған қалдықтардан басқа энергетикалық өсімдіктер де қолданылуы мүмкін.Бұл өсімдіктер әдейі осы мақсаттарға өсірілуі мүмкін.Бұған жүгері,бидай,күнбағыс,әртүрлі шөптер,қызанақ,сүрлем және т.б.жатады.Кейбір сандар:ірі қара мал тезегінің бір тоннасы 30-50 м3 биогаз береді,оның 60% метан құрайды,ал өңдеуден кейін алынған бір тонна май 1300 м3 биогаз береді,оның 87 % метан құрайды.Жай сөзбен айтқанда бір тәулік ішінде бір сиырдан 2,5 м3 биогаз,семіртуге қойылған бұқадан 1,6м3,шошқадан 0,3 м3 және құстан 0,02 м3 биогаз алуға болады.Дәстүрлі емес энергетикада биомассаны(органикалық ауыл шаруашалық және күнделікті қалдықтар) құрамында шамамен 70% метан және залалсыздандырылған органикалық тыңайтқыштар болатын биогазды ала отырып,метанды іру арқылы өңдеу ерекше орын алады.Метанды іру орташа (мезофильді) және жоғары (термофильді) температуралар кезінде жүзеге асырылған термофильді метанды іру кезінде ең үлкен өнімділікке қол жеткізіледі.Метанды консорциумның ерекшелігі іру процессін үздіксіз етуге мүмкіндік береді.Анаэробты іру процессінің дұрыс өтуі үшін реакторда оптимальді жағдайлар қажет болады: температура,анаэробты жағдайлар, қоректендіргіш заттардын жеткілікті концентрациясы,рН мәндерінің рұқсат етілген диапазоны, токсикалық заттардын болмауы немесе олардын төмен концентрациясы.Температура органикалық материалдадын анаэробты іруіне айтарлықтай үлкен әсерін тигізеді.Ең жақсы нәтиже көрсеткен іру 30-40о кезінде температурада (мезофильді бактериалды флоранын дамуы), сонымен бірге 50-60оС кезінде(термофильді бактериальді флораның дамуы) жүзеге асқан.Мезофильді және термофильді жұмыс жасау режимдерін таңдау климаттық жағдайлардын анализіне негізделеді.Егер термофильді температураларды қамтамассыз ету үшін энергияның үлкен шығындар қажет болса, реакторларды мезофильді температуралар кезінде эксплуатациялау эффективтірек болады.Биогаз өндіру бойынша қондырғысының құрылысы басқа жағдайлар кезінде атмосфераны ластап ауруларға алып келетін токсикалық заттар да өңделетін қалдықтарға тән заттар да өтпейтіндей етіп құралғаның айтып кету маңызды.Биогазды органикалық қалдықтардан алу – бұл тек қана өзіндік газ көзі емес.

II.Негізгі бөлім

1.1Биогазды алу құрылымы

Румынияда биогаз генераторы кең қолданысқа ие.Алғашқы  жеке құрылымдар 1982 жылы желтоқсанда  қолданысқа енгізілді.Содан бері ол әрқайсысында  үш конфорлы газды плитасы бар үш отбасын газбен сәтті қамтамасыз етіп келеді.Ферментатор іші 2 рет пісірілген қаңылтырлы темір:пісірудің бірі–электрлік,екіншісі–газдық салынған диаметрі 4-м-дей  және тереңдігі 2 м(көлемі 25м2)ойықта жатады.Ал тат баспау мақсатында ішкі бөлігі смоламен жабылған.Ферментатордың үстіңгі қабатында бетоннан жасалған тереңдігі шамамен 1 м-дей болатын су қақпағының қызметін атқаратын дөңгелек жырық;осы сумен толтырылған жырада резервуарды жабатын қоңыраудың тік бөлігі сырғиды.Қоңыраудың биіктігі шамамен 2,5 м –екі миллиметрлік құрыштан жасалған.Бұдан басқа жырадағы су қақпағының суы ағынды,себебі ол қыс уақытында мұдың қатуынан қорғайды.Ферментатор үстіне сиырдың  зәрі(соды қосылмаған)құйылған шамамен 12м3 жаңа түскен қи бөлігіне батырылады.Генератор толғаннан кейін 7 күннен соң жұмыс істей бастайды.Мұндай құрылысты тағы бір құрылым бар(1).Оның ферментаторы, квадратты көлденең кесімінің өлшемі 2х2  және 2,5 м тереңдіктегі ойықта орналасқан.Ойық  қалыңдығы 10-12 см темір бетонды плитамен қапталып, цементпен сыланған және тығыздалуы үшін смоламен жабылған. Су қақпағы жырығының тереңдігі шамамен 50 см бетоннан жасалған, қоңырау қаңылтырлы темірден  пісірілген және бетонды резервуарда орналасқан төрт «құлақта» төрт тік сызықты бағытта еркін сырғи алады..Дәл осындай конструкцияны  аралас қиды (сиырдың, қойдың және шошқаның) қабылдауға есептелген 6 м3 биогаз генгераторлары да кездеседі. Үш камфорлы газды плитаның қалыпты жұмыс істеуіне осыда жеткілікті болды.