3-kurs 19. 64 -guruh talabasi ning

II.BOB. 2.1. Hayvonlar chiqindilaridan biogaz
Biogaz ishlab chiqarish texnologiyasi. Zamonaviy chorvachilik majmualari yuqori mahsulot ishlab chiqarishni ta'minlaydi. Amaldagi texnologik yechimlar majmualarning o'zida mavjud sanitariya-gigiyena me'yorlari talablariga to'liq mos kelish imkonini beradi.
Biroq, bir joyda to'plangan ko'p miqdorda suyuq go'ng majmuaga tutash hududlar uchun jiddiy ekologik muammolarni keltirib chiqaradi. Masalan, yangi cho'chqa go'ngi va axlatlari xavfli 3-sinf chiqindilari sifatida tasniflanadi. Atrof-muhit muammolari nazorat qiluvchi organlar nazoratida bo‘lib, ushbu masalalar bo‘yicha qonun hujjatlari talablari doimiy ravishda kuchaytirilmoqda.
Biocomplex zamonaviy biogaz qurilmalarida (BGU) tezlashtirilgan qayta ishlashni o'z ichiga olgan suyuq go'ngni yo'q qilish bo'yicha kompleks echimni taklif etadi. Qayta ishlash jarayonida, tezlashtirilgan rejimda, organik moddalarning parchalanishining tabiiy jarayonlari gazning chiqishi bilan davom etadi, jumladan: metan, CO₂, oltingugurt va boshqalar. Faqat hosil bo'lgan gaz issiqxona effektini keltirib chiqaradigan atmosferaga chiqarilmaydi, balki elektr va issiqlik energiyasini ishlab chiqaradigan maxsus gaz ishlab chiqaruvchi (kogeneratsiya) qurilmalariga yuboriladi.
Biogaz - yonuvchi gaz, biomassaning anaerob metan parchalanishi paytida hosil bo'lgan va asosan metan (55-75%), karbonat angidrid (25-45%) va vodorod sulfidi, ammiak, azot oksidi va boshqalar (1% dan kam) aralashmalaridan iborat.
Biomassaning parchalanishi kimyoviy va fizik jarayonlar va bakteriyalarning 3 asosiy guruhining simbiotik faolligi natijasida sodir bo'ladi, ba'zi bakteriyalar guruhining metabolik mahsulotlari esa ma'lum bir ketma-ketlikda boshqa guruhlarning oziq-ovqat mahsulotlari hisoblanadi.
Birinchi guruh - gidrolitik bakteriyalar, ikkinchisi - kislota hosil qiluvchi, uchinchi - metan hosil qiluvchi.
Biogaz ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida organik agrosanoat yoki maishiy chiqindilar va o'simlik materiallari.
Biogaz ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan agrosanoat majmuasi chiqindilarining eng keng tarqalgan turlari:
cho'chqa va qoramol go'ngi, parranda go'ngi;
chorva komplekslarining ozuqa stolidagi qoldiqlari;
sabzavot ekinlarining tepalari;
don va sabzavotlarning sifatsiz hosili, qand lavlagi, makkajo'xori;
pulpa va melas;
un, granulalar, mayda don, embrionlar;
pivo donalari, malt o'simtalari, oqsilli loy;
kraxmal ishlab chiqarish chiqindilari;
pomaza meva va sabzavotlar;
sarum;
va boshqalar.

Xom ashyo manbai	Xom ashyo turi	Yillik xom ashyo miqdori, m3 (tonna)	Biogaz miqdori, m^3
1 naqd sigir	To'shaksiz suyuq go'ng
1 dona cho'chqa go'shti	To'shaksiz suyuq go'ng
1 dona buqa	To'shakda qattiq go'ng
1 ot	To'shakda qattiq go'ng
100 ta tovuq	Quruq axlat
1 ga haydaladigan yer	Yangi makkajo'xori silosu
1 ga haydaladigan yer	Qand lavlagi
1 ga haydaladigan yer	Yangi donli silos
1 ga haydaladigan yer	Yangi o't silosu

Bitta biogaz qurilmasi (BGU) ichida biogaz ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan substratlar (chiqindilar turlari) soni birdan o'ngacha yoki undan ko'p o'zgarishi mumkin.
Agrosanoat sohasida biogaz loyihalari quyidagi variantlardan biriga muvofiq yaratilishi mumkin:
yakka tartibdagi korxona chiqindilaridan biogaz ishlab chiqarish (masalan, chorvachilik fermasi go'ngi, shakar zavodining qo'lbola go'ngi, spirtli ichimliklarni ishlab chiqaruvchi zavoddan olingan o'g'it);
loyihani alohida korxona yoki alohida joylashgan markazlashtirilgan biogaz qurilmasiga bog‘lagan holda turli korxonalar chiqindilari asosida biogaz ishlab chiqarish;
Alohida joylashgan biogaz zavodlarida energiya stansiyalaridan ustun foydalanish bilan biogaz ishlab chiqarish.
Biogazdan energiyadan foydalanishning eng keng tarqalgan usuli - bu elektr va issiqlik ishlab chiqarish bilan mini-CHPning bir qismi sifatida gaz pistonli dvigatellarda yonish.
Mavjud biogaz stantsiyalarining texnologik sxemalari uchun turli xil variantlar- ishlatiladigan taglik turlarining turlari va soniga qarab. Dastlabki tayyorgarlikdan foydalanish, bir qator hollarda, bioreaktorlarda xom ashyoning parchalanish tezligi va darajasini oshirishga va natijada biogazning umumiy hosildorligini oshirishga imkon beradi. Xususiyatlari bo'yicha bir-biridan farq qiluvchi bir nechta substratlardan foydalanilganda, masalan, suyuq va qattiq chiqindilar, ularni to'plash, dastlabki tayyorlash (fraksiyalarga ajratish, maydalash, isitish, gomogenlash, biokimyoviy yoki biologik tozalash va boshqalar) alohida, keyin amalga oshiriladi. ular bioreaktorlarga berishdan oldin aralashtiriladi yoki alohida oqimlarda oziqlanadi.
Oddiy biogaz qurilmasi sxemasining asosiy tarkibiy elementlari quyidagilardir:
substratlarni qabul qilish va dastlabki tayyorlash tizimi;
ob'ekt ichida substratlarni tashish tizimi;
aralashtirish tizimiga ega bioreaktorlar (fermentatorlar);
bioreaktor isitish tizimi;
biogazni vodorod sulfidi va namlik aralashmalaridan tozalash va tozalash tizimi;
fermentlangan massa va biogaz uchun saqlash tanklari;
texnologik jarayonlarni dasturiy boshqarish va avtomatlashtirish tizimi.
Biogaz qurilmalarining texnologik sxemalari qayta ishlangan substratlarning turi va soniga, yakuniy maqsadli mahsulot turi va sifatiga, foydalaniladigan texnologik yechim yetkazib beruvchining u yoki bu “nou-xau”siga va boshqa bir qator omillarga qarab farqlanadi. Bugungi kunda eng keng tarqalgan bo'lib, bir necha turdagi substratlarni bir bosqichli fermentatsiyalash sxemalari bo'lib, ulardan biri odatda go'ngdir.
Biogaz texnologiyalarining rivojlanishi bilan qo'llaniladigan texnik echimlar ikki bosqichli sxemalarga nisbatan murakkablashmoqda, bu ba'zi hollarda samarali qayta ishlashning texnologik ehtiyoji bilan oqlanadi. ba'zi turlari substratlar va bioreaktorlarning ish hajmidan foydalanishning umumiy samaradorligini oshirish.
Biogaz ishlab chiqarish xususiyati Metan bakteriyalari tomonidan faqat mutlaqo quruq organik moddalardan hosil bo'lishidir. Shuning uchun, ishlab chiqarishning birinchi bosqichining vazifasi mavjud bo'lgan substrat aralashmasini yaratishdir tarkibi ortdi organik moddalar, va ayni paytda pompalanishi mumkin. Bu qattiq moddalar miqdori 10-12% bo'lgan substratdir. Eritma vintli ajratgichlar yordamida ortiqcha namlikni ajratish orqali erishiladi.
Suyuq go'ng ishlab chiqarish ob'ektlaridan tankga kiradi, suv osti mikser bilan bir hil holga keltiriladi va suv osti nasosi orqali vintli separatorlar uchun ajratish sexiga beriladi. Suyuq fraksiya alohida idishda yig'iladi. Qattiq fraksiya qattiq xom ashyo oziqlantiruvchiga yuklanadi.
Substratni fermentatorga yuklash jadvaliga muvofiq, ishlab chiqilgan dasturga muvofiq, nasos vaqti-vaqti bilan yoqilib, fermentatorga suyuqlik fraktsiyasini etkazib beradi va shu bilan birga qattiq xom ashyoni yuklash moslamasi yoqiladi. Shu bilan bir qatorda, suyuq fraksiya aralashtirish funktsiyasiga ega qattiq oziqlantiruvchiga berilishi mumkin, so'ngra tayyor aralash ishlab chiqilgan yuklash dasturiga muvofiq fermentatorga beriladi.Qo'shimchalar qisqa. Bu fermentatorga organik substratning ortiqcha kiritilishini oldini olish uchun amalga oshiriladi, chunki bu moddalar muvozanatini buzishi va fermentatordagi jarayonning beqarorlashishiga olib kelishi mumkin. Shu bilan birga, nasoslar ham ishga tushiriladi, fermentator va fermentatsiyadan keyin fermentatorni ortiqcha to'ldirishni oldini olish uchun fermentatordan fermentatsiyadan keyingi fermentatsiyaga va fermentatsiyadan keyingi fermentatsiyadan hazm qilish akkumulyatoriga (lagunaga) pompalanadi.
Idishlar hajmi bo'ylab bakteriyalarning bir tekis taqsimlanishini ta'minlash uchun fermentatorda va fermentatsiyadan keyin joylashgan hazm qilish massalari aralashtiriladi. Aralashtirish uchun maxsus dizayndagi past tezlikli mikserlar qo'llaniladi.
Fermentatorda substratni topish jarayonida bakteriyalar biogaz qurilmasi ishlab chiqaradigan umumiy biogazning 80% gacha chiqaradi. Qolgan biogaz konditsionerda chiqariladi.
Chiqariladigan biogazning barqaror miqdorini ta'minlashda fermentator ichidagi suyuqlik harorati va fermentatsiyadan keyingi muhim rol o'ynaydi. Qoida tariqasida, jarayon 41-43 ° S haroratda mezofil rejimda davom etadi. Barqaror haroratni saqlash fermentatorlar va fermentatorlar ichidagi maxsus quvurli isitgichlar, shuningdek, devorlar va quvurlarni ishonchli issiqlik izolatsiyasi yordamida amalga oshiriladi. Hazm qilishdan chiqadigan biogaz tarkibida oltingugurt miqdori yuqori. Oltingugurtdan biogazni tozalash fermentatorlar va fermentatorlar ichidagi yog'och to'sinli omborga yotqizilgan izolyatsiya yuzasida yashaydigan maxsus bakteriyalar yordamida amalga oshiriladi.
Biogazning to'planishi hazm qilish yuzasi va yuqoridan fermentator va fermentatorni qoplaydigan elastik yuqori quvvatli material o'rtasida hosil bo'lgan gaz ushlagichida amalga oshiriladi. Material kuchli cho'zish qobiliyatiga ega (kuchni kamaytirmasdan), bu biogazning to'planishi bilan gaz idishining hajmini sezilarli darajada oshiradi. Gaz idishini ortiqcha to'ldirishni va materialning yorilishining oldini olish uchun xavfsizlik valfi mavjud.
K eyin biogaz kogeneratsiya stansiyasiga kiradi. Kogeneratsiya zavodi (CHP) - bu biogazda ishlaydigan gaz pistonli dvigatellar tomonidan boshqariladigan generatorlar tomonidan elektr energiyasi ishlab chiqariladigan birlik. Biogazda ishlaydigan kogeneratorlar an'anaviy gaz generatorli dvigatellardan tizimli farqlarga ega, chunki biogaz juda kam bo'lgan yoqilg'i hisoblanadi. Generatorlar tomonidan ishlab chiqarilgan elektr energiyasi biogaz qurilmasining elektr jihozlarini quvvat bilan ta'minlaydi va undan ortiq bo'lgan hamma narsa yaqin atrofdagi iste'molchilarga chiqariladi. Kogeneratorlarni sovutish uchun ishlatiladigan suyuqlikning energiyasi qozon qurilmalaridagi yo'qotishlarni hisobga olgan holda hosil bo'lgan issiqlik energiyasidir. Ishlab chiqarilgan issiqlik energiyasi qisman fermentatorlar va fermentatorlarni isitish uchun ishlatiladi, qolgan qismi esa yaqin atrofdagi iste'molchilarga yuboriladi. boradi
Biogazni tabiiy gaz darajasiga qadar tozalash uchun qo'shimcha uskunani o'rnatish mumkin, ammo bu uskuna qimmat va faqat biogaz qurilmasining maqsadi issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish emas, balki gaz pistonli dvigatellar uchun yoqilg'i ishlab chiqarish bo'lsagina foydalaniladi. . Tasdiqlangan va eng ko'p ishlatiladigan biogazni tozalash texnologiyalari suvni singdirish, bosim ostida tashuvchining adsorbsiyasi, kimyoviy yog'ingarchilik va membranani ajratishdir.
BGU faoliyatining energiya samaradorligi ko'p jihatdan tanlangan texnologiya, materiallar va asosiy tuzilmalar dizayniga, shuningdek ular joylashgan hududdagi iqlim sharoitlariga bog'liq. Bioreaktorlarni isitish uchun issiqlik energiyasining o'rtacha iste'moli o'rtacha iqlim zonasi kogeneratorlar tomonidan ishlab chiqarilgan energiyaning 15-30% ga teng (yalpi).
Biogaz bilan ishlaydigan IESga ega biogaz majmuasining umumiy energiya samaradorligi o'rtacha 75-80% ni tashkil qiladi. Elektr energiyasini ishlab chiqarishda kogeneratsiya stansiyasidan olingan barcha issiqlikni iste'mol qilish mumkin bo'lmagan vaziyatda (tashqi issiqlik iste'molchilarining etishmasligi tufayli umumiy holat), u atmosferaga chiqariladi. Bunda biogaz issiqlik elektr stansiyasining energiya samaradorligi umumiy biogaz energiyasining atigi 35 foizini tashkil qiladi.
Biogaz qurilmalarining asosiy ishlash ko'rsatkichlari sezilarli darajada farq qilishi mumkin, bu asosan ishlatiladigan substratlar, qabul qilingan texnologik reglamentlar, foydalanish amaliyoti va har bir alohida o'rnatish tomonidan bajariladigan vazifalar bilan belgilanadi.
Go'ngni qayta ishlash jarayoni 40 kundan ortiq emas. Qayta ishlash natijasida olingan hazm qilish hidsiz va ajoyib organik o'g'it bo'lib, unda o'simliklar tomonidan so'rilgan ozuqa moddalarining mineralizatsiyasining eng yuqori darajasiga erishiladi.
Ovqat hazm qilish, odatda, vintli separatorlar yordamida suyuq va qattiq fraksiyalarga ajratiladi. Suyuq fraktsiya lagunlarga yuboriladi, u erda tuproqqa qo'llash davrigacha to'planadi. Qattiq fraktsiya ham o'g'it sifatida ishlatiladi. Qattiq fraksiyaga qo'shimcha quritish, granulyatsiya va qadoqlash qo'llanilsa, u uzoq muddatli saqlash va uzoq masofalarga tashish uchun mos bo'ladi.
Biogazni ishlab chiqarish va energiyadan foydalanish bir qator oqilona va jahon amaliyoti tomonidan tasdiqlangan afzalliklarga ega, xususan:
Qayta tiklanadigan energiya manbai (RES). Qayta tiklanadigan biomassa biogaz ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Biogaz ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan xom ashyoning keng assortimenti biogaz qurilmalarini deyarli hamma joyda qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishi va texnologik jihatdan bog'liq bo'lgan sohalarda qurish imkonini beradi.
Biogazdan elektr va/yoki issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun ham uni hosil qilish joyida, ham gaz uzatish tarmog'iga ulangan har qanday ob'ektda energiyadan foydalanish usullarining ko'p qirraliligi (tozalangan biogazni ushbu tarmoqqa etkazib berishda) , shuningdek, avtomobillar uchun motor yoqilg'isi.
Yil davomida biogazdan elektr energiyasi ishlab chiqarish barqarorligi tarmoqdagi eng yuqori yuklanishlarni qoplash imkonini beradi, shu jumladan quyosh va shamol elektr stansiyalari kabi beqaror qayta tiklanadigan energiya manbalaridan foydalanishda.
Biomassa yetkazib beruvchilardan energetika ob'ektlarining ekspluatatsion xodimlarigacha bo'lgan bozor zanjirini shakllantirish orqali ish o'rinlarini yaratish.
pasayish salbiy ta'sir ustida muhit biogaz reaktorlarida nazorat ostida hazm qilish orqali chiqindilarni qayta ishlash va yo'q qilish orqali. Biogaz texnologiyalari organik chiqindilarni zararsizlantirishning asosiy va eng oqilona usullaridan biridir. Biogaz loyihalari atmosferaga issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirishga yordam beradi.
Biogaz reaktorlarida achitilgan massadan qishloq xo‘jaligi dalalarida foydalanishning agrotexnik ta’siri tuproq tarkibini yaxshilash, organik kelib chiqadigan ozuqa moddalarini kiritish hisobiga ularning regeneratsiyasi va unumdorligini oshirishda namoyon bo‘ladi. Organik o‘g‘itlar, jumladan, biogaz reaktorlarida qayta ishlangan massaviy o‘g‘itlar bozorining rivojlanishi kelajakda ekologik toza qishloq xo‘jaligi mahsulotlari bozorini rivojlantirish va uning raqobatbardoshligini oshirishga xizmat qiladi.