byrish

Путь к Файлу: /магистерская работа / Автореферат.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   5
Пользователь:   byrish
Добавлен:   18.10.2015
Размер:   64.0 КБ
СКАЧАТЬ

На правах рукописи

 

 

 

 

Сопильняк Евгения Александровна

 

 

 

 

 

Образование и применение биогаза в условиях Владимирской области.

 

 

 

Направление 270100.68 Строительство

Программа  – Газоснабжение городов и промышленных предприятий.

 

 

 

 

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание академической степени магистра по газоснабжению городов и промышленных предприятий

 

 

 

 

Владимир - 2012


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

 

Актуальность темы. Биогаз — один из наиболее перспективных альтернативных источников энергии. Вместе со многими другими выгодами от биогазовой установки мы получаем большое количество тепла, которое можно использовать в разных целях. Например, для активно развивающихся в настоящее время животноводческих ферм, на каждой из которых есть необходимое количество энергии, которое они могу использовать не только в своих целях, но и поставлять его близлежащим поселениям.

 

Целью работы является исследование целесообразности применения биогазовых установок в животноводческих фермах Владимирской области.

 

Основные задачи работы:

· Исследовать экономичность и экологичность биогазовых установок;

· Разработать технологию получения биогаза;

· Исследовать способы интенсификации получения биогаза.

 

Научная новизна состоит в том, что биогазовые установки еще не нашли широкого применения в нашей области.

На защиту выносятся:

1. Диссертация;

2. Автореферат диссертации;

3. Подписанный отзыв научного руководителя;

4. Подписанная рецензия на магистерскую диссертацию;

 

Публикации:

По теме диссертации 2 работы находятся в печати.

 

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, приложений. Общий объем работы составляет 72 страницы, 8 таблиц, 4 рисунков, 2 схемы, 4 графика,1 приложение, 33 наименований литературы.


Во введении определена актуальность работы, сформулирована цель и поставлены задачи исследования, отмечена научная новизна работы.

В первой главе представлена главная информация о биогазе, процессе его образования и целесообразности биогазовой установки.

Во второй главе приведена характеристика существующей установки и описание технологической схемы получения биогаза, требованиям к субстрату, из которого вырабатывается биогаз, и качественным характеристикам продукции.

В третьей главе исследованы методы интенсификации процесса получения биогаза и описание процесса анаэробной обработки биомассы.

В четвертой главе описаны перспективы применения биогаза.

В заключении приведены основные выводы диссертационной работы.

В результате выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. Развитие технологий для получения альтернативных источников энергии действительно перспективно. Особенно в условиях постоянного роста цен на энергоносители, а также ввиду того, что привычные источники энергии не являются возобновляемыми. Однако биогазовым установкам присущи некоторые недостатки: дороговизна самой установки, а так же возможные перерывы в работе из-за нехватки субстрата.

2. Скорость расщепления субстратов имеет прямое влияние на технически необходимое время для брожения. Таким образом, уже при планировании биогазовой установки стоит четко определить, какой субстрат или какие субстраты будут использоваться для брожения. Однако не только технически необходимое время для брожения определяет время пребывания в ферментаторе, значение имеют также экономические показатели. Если мы хотим переработать сильно одеревеневший материал, то для этого стоит предусмотреть очень большой объем ферментатора, чтобы получить из него метан. С экономической точки зрения это не имеет смысла. Время брожения, таким образом, определяется динамикой анаэробного расщепления и быстротой расщепления определенного субстрата.

3. Существует три основных пути получения тепла от биогазовой установки:

· отведение тепла с помощью теплообменников из системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, который установлен на когенерационной установке. Этим путем можно изъять на потребности предприятия 1.5 - 2 кВтч тепловой энергии в расчете на 1 м3 сожженного биогаза.

· отведение тепла из выхлопных газов двигателя. Таким образом, можно получить около 0,5 кВтч тепловой энергии на 1 м3 сожженного биогаза.

· получения тепловой энергии заключается в прямом сжигании биогаза в газовых котлах центрального отопления. Таким образом, из 1 м3 биогаза изымается 5-7 кВтч тепловой энергии.

Эти цифры указывают на то, что мы имеем очень большие запасы тепловой энергии в биомассе, которая просто напрасно выбрасывается многими предприятиями.

4. С экологической точки зрения, большой интерес для эко-предприятий предоставляет возможность путем брожения переработать азот на подходящее для хранения вещество. Аргументом в пользу строительства биогазовой установки может быть также создание рабочего места для будущего владельца хозяйства. Для фермы, например, может быть важной возможность выведения своих сточных вод в биогазовую установку вместо подключения дорогой канализации.

5. Органические отходы от убойного цеха поступают по транспортному конвейеру через первый и второй измельчителе в смесительную емкость. Затем они проходят стерилизацию, буферный резервуар и попадают в 6 дигистеров, в которых вырабатывается биогаз (60% СН4). Твердые переработанные отходы перекачивают в бак емкостью 5м3, затем измельчаются в ремневом прессе, в который также поступает осадок из флотационной установки очистки сточных вод. Биогаз в дигистерах выделяется за счет нагрева осадка.

6. В данной биогазовой установке: время обработки органического материала в дигистере - 17 - 20 дней. Температура органического материала в дигистере постоянно поддерживается в пределах  35 °C - 38 °C.

7. Биогаз может использоваться во всех случаях вместо природного газа. Газовые котлы не имеют никаких качественных требований к газу. Давление газа обычно составляет около 5 мбар. Водородный сульфид – высоко коррозийный компонент биогаза. В котлах сульфид водорода окисляется до серной кислоты, что приводит к коррозии металлических частей теплообменников и дымоходов.

8. Удаление водородного сульфида – требование безопасного использования биогаза.

9. Перегрузка дигистера может вызвать сбой процесса обработки. Использование моющих средств, дезинфицирующих средств и активных добавок может подавлять процесс обработки. Если количество CO2 в газе больше чем 55-60 %, то количество метана в газе является слишком низким для сжигания в котле.

10.Благоприятные условия для выработки биогаза:

· Благоприятная среда обитания бактерий

· Влажная среда

· Исключение проникновения воздуха

· Исключение попадания света

· Равномерная температура

· Уровень рН

· Подача питательных веществ

· Равномерная подача субстрата

· Подача субстрата

· Большая площадь поверхности сырья

· Перемешивание.

11.Анаэробное брожение биологической массы является естественным биологическим процессом гниения, вызванным воздействием анаэробных бактерий в лишенных от кислородах в таких средах как болото, топь и в кишечном тракте животных.

12. Объем производимого газа меняется в зависимости от типа, количества и консистенции отходов. Исходя из средней загрузки 509.210 кг/сутки отходов, можно ожидать суточное производство 9.200 м3/день газа.

13.  В настоящее время правительство РФ совместно с ЕС активно поддерживает развитие биогазовой энергетики в России.

14. В 2009 году принято распоряжение правительства (№ 1 - р) о том, чтобы к 2020 году довести до 4,5% долю биогаза (возобновляемых источников) в общем энергобалансе страны.

15. Существует система сертификации биоэнергообъектов. Сертификат дает право энергетикам на так называемый "зеленый тариф" - субсидии на продажу электроэнергии.

16. Можно выделить ряд предпосылок для развития рынка биогаза в нашей стране:

· Истощение запасов традиционных нефти и газа и возникающий дефицит газа, увеличение стоимости разработки оставшихся месторождений, повышение тарифов на газ и электроэнергию.

Данная тенденция является общемировой, но в России проявилась относительно недавно. Сегодня можно наблюдать ежегодный рост тарифов на газ на ~ 25%, на электроэнергию от 10 до 15%. В ближайшие 5-6 лет Россия по величине цен на энергоресурсы приблизится к уровню европейских стран, что, при отсутствии культуры эффективного использования со стороны населения и недостаточном развитии российской промышленности негативно скажется на экономической обстановке в стране.

· Наличие в России регионов, которые до сих пор не имеют газоснабжения и постоянного энергоснабжения.

      Проблема низкой плотности покрытия газовых и электрических распределительных сетей традиционна для нашей страны: многие населенные пункты, даже в центральной России, не имеют газопроводов, отдаленные от центра территории иногда не имеют даже света.

17. Общий годовой объём органических отходов в России составляет порядка 625 миллионов тонн, из которых можно получить 31 млн куб.м биогаза, который в свою очередь может быть использован для выработки 69 ГВт энергии или 86 ГВт тепла.

 

Список публикаций в печати:

1. «БИОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ.» / Сопильняк Е.А. // Сборник материалов конференции: «Научный поиск в современном мире теоретические основы и инновационный подход»

2. «ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ БИОГАЗА.» / Сопильняк Е.А. // Сборник материалов конференции VIII Заочная научная конференция «Теория и практика современной науки»

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика