Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Октября 2011 в 07:17, реферат
В мировой практике газоснабжения накоплен достаточный опыт использования возобновляемых источников энергии, в том числе энергии биомассы. Наиболее перспективным газообразным топливом является биогаз, интерес к использованию которого в последние годы не только не убывает, но и продолжает возрастать. Под биогазами подразумеваются метансодержащие газы, которые образуются при анаэробном разложении органической биомассы.
Введение
Получение биогаза метатенков и сельскохозяйственных биогазовых установок
Биогаз, получаемый на полигонах ТБО
Системы хранения биогаза
Состав биогаза
Подготовка биогаза к использованию
Основные направления и мировые лидеры использования биогаза
Заключение
Список использованной литературы
Факультет заочного обучения по агроинженерным наукам
Кафедра «Теплотехника, ТГС и В»
РЕФЕРАТ
Тема: « Получение, состав,
хранение и использование биогаза»
Студентка 6 курса з/о
Группа ТГС-601
Симакова Н. В.
____________________
Преподаватель:
Гурьянова М.Ю.
____________________
Саратов 2011 г.
Введение
Получение биогаза метатенков и сельскохозяйственных биогазовых установок
Биогаз, получаемый на полигонах ТБО
Системы хранения биогаза
Состав биогаза
Подготовка биогаза к использованию
Основные направления и мировые лидеры использования биогаза
Заключение
Список
использованной литературы
Введение
В мировой практике газоснабжения накоплен достаточный опыт использования возобновляемых источников энергии, в том числе энергии биомассы. Наиболее перспективным газообразным топливом является биогаз, интерес к использованию которого в последние годы не только не убывает, но и продолжает возрастать. Под биогазами подразумеваются метансодержащие газы, которые образуются при анаэробном разложении органической биомассы. В зависимости от источника получения биогазы подразделяются на три основных вида:
- газ метантенков, получаемый на городских очистных канализационных сооружениях (БГ КОС);
- биогаз, получаемый в биогазовых установках (БГУ) при сбраживании отходов сельскохозяйственных производств (БГ СХП);
- газ
свалок, получаемый на полигонах
отходов, содержащих
В своей
работе я рассмотрела технологии
получения этих газов, их состав, методы
подготовки биогаза к использованию, а
именно методы очистки от балластных веществ.
Биогаз обладает широким спектром использования,
который я коротко рассмотрела в этой
работе.
Получение
биогаза метатенков
и сельскохозяйственных
биогазовых установок
По техническому исполнению биогазовые установки подразделяются на три системы: аккумулятивную, периодическую, непрерывную.
В аккумулятивных системах предусматривается сбраживание в реакторах, которые служат одновременно и местом хранения сброженного навоза (субстрата) до его выгрузки. Исходный субстрат постоянно подается в резервуар до его заполнения. Выгрузка сброженного субстрата производится один-два раза в год в период внесения удобрений в почву. При этом часть сброженного осадка специально оставляется в реакторе и служит затравочным материалом для последующего цикла сбраживания. Объем хранилища, совмещенного с биореактором, рассчитывается на полный объем удаляемого с комплекса навоза в межпосевной период. Такие системы требуют больших объемов хранилищ и применяются очень редко.
Периодическая система производства биогаза предполагает разовую загрузку исходного субстрата в реактор, подачу туда же затравочного материала и выгрузку сброженного продукта. Такая система характеризуется довольно большой трудоемкостью, очень неравномерным выходом газа и требует наличия не менее двух реакторов, резервуара для накопления исходного навоза и хранения сброженного субстрата.
При непрерывной схеме исходный субстрат непрерывно или через определенные промежутки времени (1-10 раз в сутки) загружается в камеру сбраживания, откуда одновременно удаляется такое же количество сброженного осадка. Для интенсификации процесса сбраживания в биореактор могут вноситься различные добавки, увеличивающие не только скорость реакции, но и выход и качество газа. Современные биогазовые установки рассчитываются, как правило, на непрерывный процесс и изготавливаются из стали, бетона, пластмасс, кирпича. Для теплоизоляции применяются стекловолокно, стекловата, ячеистый пластик.
По суточной производительности существующие биогазовые системы и установки можно разделить на 3 типа:
малые - до 50 м3/сут;
средние – до 500 м3 /сут;
крупные – до 30 тыс. м3/сут.
Метатенковые и сельскохозяйственные биогазовые установки не имеют принципиальных отличий, за исключением используемого субстрата. Технологическая схема биогазовой сельскохозяйственной установки представлена на рис. 1.
Согласно
этой схеме навоз из животноводческого
помещения (1) поступает в на копительную
емкость (2), далее фекальным насосом (3)
его загружают в метантенк — емкость для
анаэробного сбраживания (4). Биогаз, образующийся
в процессе брожения, поступает в газгольдер
(5) и далее к потребителю Для нагрева навоза
до температуры брожения и поддержания
теплового режима в метантенке применяют
теплообменник (6), через который протекает
горячая вода, нагреваемая в котле (7) Сброженный
навоз выгружают в навозохранилище (8).
Рис.1. Обобщенная схема производства биогаза (сельскохозяйственная биогазовая [4]
Биореактор имеет тепловую изоляцию, которая должна стабильно поддерживать температурный режим сбраживания и поддаваться быстрой замене при выходе из строя. Обогрев биореактора осуществляется посредством размещения по периметру стенок теплообменников в виде спирали из труб, по которым циркулирует горячая вода с начальной температурой 60-70 °С. Такая низкая температура теплоносителя принята во избежание гибели метанообразующих микроорганизмов и налипания частичек субстрата на теплообменную поверхность, что может привести к ухудшению теплообмена.В биореакторе также имеются устройства для постоянного перемешивания навоза. Поступление навоза в метантенк регулируется так, чтобы процесс сбраживания протекал равномерно.
Во время сбраживания в навозе развивается микрофлора, которая последовательно разрушает органические вещества до кислот, а последние под действием синтрофных и метанообразующих бактерий превращаются в газообразные продукты — метан и углекислоту.
В метантенках
обеспечиваются все необходимые параметры
процесса—температура(33-37є С) , концентрация
органических веществ, кислотность (6,8-7,4)
и др. Рост клеток метанового биоценоза
также определяется соотношением C:N, и
оптимальное его значение составляет
30:1. Некоторые вещества, содержащиеся
в исходном субстрате, могут ингибировать
метановое сбраживание (табл. 1). Например,
куриный помет часто ингибирует метановое
сбраживание избытком NH3.
Таблица 1
Ингибиторы метанового сбраживания [2]
|
Биогаз,
получаемый на полигонах
ТБО
Процесс
неуправляемого газообразования на
полигонах бытовых и других отходов,
содержащих большую долю органических
компонентов, можно рассматривать
как процесс получения
В отечественной
практике системы утилизации биогаза
на полигонах ТБО пока не получили широкого
распространения, поэтому при дальнейшем
рассмотрении конструктивных особенностей
систем сбора и транспорта биогаза будет
учитываться зарубежный опыт. Принципиальная
схема одной из таких систем на полигоне
ТБО представлена на рис. 2. Система состоит
из двух основных частей: газосборной
сети, находящейся под разрежением, и распределительной
сети потребителей биогаза, находящейся
под избыточным низким или (реже) средним
давлением.
Рис. 2. Устройство системы дегазации
полигонах ТБО [3]
Ниже приводятся определения важнейших элементов системы сбора газа на полигоне, представленные на рис. 2, и требования к отдельным элементам системы.
Газовые коллекторы - это трубопроводы, проложенные в толще отходов, в которых создается разрежение. Как правило, они выполняются либо вертикально в виде газовых скважин, либо горизонтально в виде перфорированных трубопроводов, однако на практике применяются и другие формы (резервуары, гравийные или щебеночные камеры и др.).
Под сборными
газопроводами понимаются газопроводы,
находящиеся под разрежением
и ведущие к части сборных
коллекторов. Для компенсации просадок
они имеют гибкое присоединение
к газовому коллектору, в узле присоединения
располагаются контрольно-
В газосборном
пункте объединяются сборные газопроводы.
Газосборный пункт может быть
выполнен в виде трубы, резервуара и
т. п. и размещается в низшей точке
с целью обеспечения сбора
и отвода выпадающего конденсата.
В газосборном пункте размещаются
контрольно-измерительные
Система
отведения конденсата - это устройство
на газопроводе для сбора и
отвода конденсата в низшей точке
системы трубопроводов. В зоне разрежения
конденсат отводится через
Всасывающим
трубопроводом называют прямой участок
трубопровода перед нагнетательным
устройством, здесь также предусматриваются
контрольно-измерительные
Нагнетательные устройства (вентилятор, воздуходувка и т. п.) служат для создания разрежения, необходимого для транспорта газа из тела захоронения или для создания избыточного давления при транспортировании газа к месту использования (к факельной установке, к системе утилизации и т. п.).
Компрессорная установка служит для повышения избыточного давления газа.
В машинном
отделении размещаются
Под трубопроводами для транспорта газа понимается система трубопроводов для отвода газа с полигона под избыточным давлением.
Факельная
газовая установка - это устройство,
необходимое для полного
Информация о работе Получение, состав и использавание биогаза