Як досягти ефективності роботи біогенератора. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Як досягти ефективності роботи біогенератора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Альтернативні джерела енергії

Коментарі до статті

Для ефективної роботи установки, що виробляє біогаз, крім строго анаеробного середовища, доведеться дотримуватися низки вимог. По-перше, підтримувати в реакторі оптимальні температурний та кислотний режими. По-друге, постійно стежити за наявністю поживних речовин у середовищі, що зброджується, забезпечуючи низький вміст у даному середовищі речовин-інгібіторів, тобто речовин, що перешкоджають життєдіяльності мікроорганізмів.

Взагалі-то утворення метану йде у досить широкому інтервалі температур (8-60 ° C), при цьому при певних температурах у процесі зброджування беруть участь певні види бактерій.

Зазвичай розрізняють три характерні рівні температур, кращих окремих видів бактерій. Психофільний режим йде за температури 8-20°C, мезофільний - при 30-40°C, термофільний - при 45-60°C. Більш продуктивні термофільний та мезофільний режими зброджування, проте всі три режими мають як свої переваги, так і недоліки. Режими з вищими температурами вимагають великих витрат енергії на підтримку оптимальної температури, проте завдяки скороченню тривалості зброджування вдається значно скоротити обсяг біореактора і таким чином збільшити продуктивність біогазової установки.

Однак часто підтримка в біомасі високих температур на практиці пов'язана з великими витратами енергії на обігрів та терморегуляцію біореакторів, що значно подорожчає процес отримання біогазу. Так, вартість енергії, необхідної для підігріву вмісту бродильної камери при термофільному зброджуванні, настільки велика, що перевищує всі вигоди, пов'язані з більш швидким, ніж в інших випадках, зброджуванням. Звідси випливає, що в умовах домашнього господарства практичне значення має лише мезофільне (30-40°C) або психрофільне (8-20°C) метанове зброджування.

Для нормального перебігу бродіння необхідна слаболужна реакція середовища (рН = 6,7-7,6). При оптимальній (рівній) активності кислотоутворюючих і метанових бактерій (тобто при процесі бродіння) значення рН підтримується в бажаних межах "автоматично". Однак іноді кислотоутворюючі бактерії починають розмножуватися швидше, ніж метанові, через що концентрація летких жирних кислот у бродильній камері зростає і відбувається так зване "закислення", внаслідок чого вихід біогазу знижується, а кислотність біомаси збільшується. У цьому випадку вміст біореактора слід додати гарячу воду, вапняне молоко, соду. При порушенні балансу між азотом та вуглецем його відновлюють додаванням до біомаси коров'ячої сечі.

Основою безперешкодного розмноження анаеробних бактерій служить, природно, наявність поживних речовин у середовищі, що зброджується. І майже всі поживні речовини, необхідні для зростання метанових бактерій, містять екскременти тварин, які є основною сировиною для біогазу. Різноманітність видового складу метанообразующих бактерій дозволяє використовувати практично всі види рідких та твердих органічних відходів. Але найкраща органічна маса для отримання біогазу - гній великої рогатої худоби у суміші з рослинними рештками (вологість біомаси не менше 85-90%).

Органічна маса, що зброджується, не повинна містити речовин (антибіотики, розчинники тощо), що негативно впливають на життєдіяльність мікроорганізмів. Не сприяють "роботі" мікроорганізмів і деякі "не" органічні речовини, тому не можна, наприклад, використовувати для розведення гною воду, що залишилася після прання синтетичними миючими засобами.

Вироблення біогазу залежить і від багатьох інших причин. Наприклад, на поверхні органічної маси періодично утворюються кірка, що заважає виходу біогазу. Тому її необхідно усунути, перемішуючи вміст біореактора 1-2 рази на добу. Перемішування сприяє рівномірному розподілу температури і кислотності в біомасі, що знаходиться в камері зброджування.

Для повного розкладання органічної речовини, як правило, потрібний тривалий час. А при цьому тривалість зброджування, враховуючи властиву даному виду відходів швидкість розкладання, залежить від необхідного розкладання органічної речовини. Зазвичай максимальний вихід біогазу та найкращі за якістю добрива спостерігаються при розкладанні органічної речовини (гною) до 30-33%. Зауважимо, що при перебуванні біомаси в біореакторі протягом 14-15 днів повнота її розкладання становить 25%.

При безперервному способі зброджування, коли вивантаження певного об'єму "відпрацьованого" в реакторі органічної речовини відбувається одночасно із завантаженням такого ж об'єму свіжого матеріалу, виділяється найбільша кількість біогазу, і при такій організації процесу для малогабаритних біогазових установок у присадибних господарствах доза щодобового завантаження зазвичай не перевищує -4% корисного об'єму камери зброджування.

Автор: Шомін А.А.

Дивіться інші статті розділу Альтернативні джерела енергії.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Телефонні новинки 09.11.2000

Останні моделі стільникових телефонів дозволяють не лише розмовляти, а й спілкуватися за допомогою електронної пошти та навіть мандрувати Інтернетом. Однак для цього доводиться користуватися нечисленними кнопками телефону, яких не вистачає для комфортного письмового спілкування.

Шведська фірма "Еріксон" пропонує додаткову клавіатуру для мобільного телефону, організовану за принципом комп'ютерної клавіатури. Вона підключається за необхідності до нижнього роз'єму апарата.

Інша новинка фірми – радіоприймач, що підключається до телефону. Слухають через навушники. Коли надходить дзвінок, радіо автоматично вимикається.

Інші цікаві новини:

▪ Любов до кави обумовлена генами

▪ Автомобіль не повинен їздити безшумно

▪ Фотографії допомагають повірити у брехню

▪ Тест на наркотики

▪ Мініатюрний ключовий компонент для квантового комп'ютера

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Детектори напруги поля. Добірка статей

▪ стаття Раневська Фаїна Георгіївна. Знамениті афоризми

▪ стаття Чи є однакові відбитки пальців? Детальна відповідь

▪ стаття Інженер з автоматизації та механізації виробничих процесів. Посадова інструкція

▪ стаття Проста кольоромузична приставка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття У якій руці монета? Секрет фокусу. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт