Maishiy chiqindilarni qayta ishlash uchun quyosh qurilmasining konsruksiyasi

Maishiy chiqindilarni qayta ishlash uchun quyosh qurilmasining konsruksiyasi

Hozirgi kunda tabiiy yonilg‘ining qazilma turlari — ko‘mir, neft, tabiiy gaz an’anaviy energiya manbalari sifatida jahon energetik balansining asosi hisoblanadi. Har yili ushbu an’anaviy energiya manbalarining zaxiralari ularni qayta ishlash va foydalanish darajasiga qarab kamayib bormoqda.

Bugungi kunda iqtisodiyot tarmoqlari va ijtimoiy sohaning yanada rivojlanishi, aholi sonining oshishi hamda yuzaga kelgan energiya ta’minotning an’anaviy usulini hisobga olsak, energiya resurslaridan foydalanish mos ravishda ortib borishini kuzatishimiz mumkin.
Nafaqat jahon mamlakatlarida balki, O‘zbekistonda ham uglevodorod xom ashyosi zaxiralarining tugab borishi sharoitida qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanishni kengaytirish yanada muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Xususan, mazkur muqobil energiya manbalarini respublikamizning iqtisodiyot tarmoqlari va ijtimoiy sohalarida keng joriy qilish yo‘nalishini rivojlantirish uchun zarur sharoitlar yaratilgan. Bunda, muqobil energiya manbalarini joriy qilish respublika iqtisodiyotining innovatsion relsga, qayta tiklanuvchi energiya manbalaridan foydalanishga asoslangan ekologik toza texnologiyalarga o‘tish yo‘lidagi muhim ustuvorliklaridan biridir.
Mamlakatimiz qayta tiklanuvchi energiya manbalari xususan, quyosh energiyasi bo‘yicha katta salohiyatga ega bo‘lib quyoshli kunlar 300 kundan ortiqni tashkil etadi.
Ilm-fan taraqqiyoti quyosh energiyasidan foydalanish bo‘yicha ilg‘or usullarni va texnologiyalarni taqdim etmoqda.
Quyosh atrof-muhitni ifloslantirmaydigan ulkan "toza" energiya manbai hisoblanadi. Quyosh energiyasidan samarali foydalanish tabiiy resurslar sarfini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
To‘g‘ri quyosh radiatsiyasi asosiy ahamiyatga ega. Sochilgan quyosh radiatsiyasi - bu atmosferada tarqalib ketgan quyosh nurlaridir. Quyidagi diagrammada to‘g‘ri quyosh radiatsiyasi va sochilgan quyosh radiatsiyasi hamda yig‘indi quyosh radiatsiyasi (Vt/m2)ni Qarshi sh. (φ= 390) va Qashqadaryo viloyati (φ = 38 ... 400) iqlim sharoiti uchun ma’lumotlar ko‘rsatilgan (1-rasm) [5].

/

1-Rasm. Qarshi sh. (φ= 390) va Qashqadaryo viloyati (φ = 38 ... 400) uchun quyosh radiatsiyasi miqdori.

O‘zbekiston janubidagi iqlim va ob-havo sharoiti Qashqadaryo viloyatida quyosh energiyasidan samarali foydalanish uchun keng imkoniyatlar mavjud. Quyosh energiyasidan foydalangan holda qattiq maishiy chiqindilarni termik qayta ishlash muammolarini hal qilish mumkin [3].

Hozirgi kunda O‘zbekiston Respublikasining yirik shaharlarida qattiq maishiy chiqindilar hajmi axoli sonining o‘sishi, urbanizatsiya, iste’molning va iste’mol maxsulotlari turlarining kengayishi natijasida ortib bormoqda va issiq iqlim sharoitida qattiq maishiy chiqindilar poligonlari turli xil xavfli birikmalar, masalan, metan va vodorod sulfid hosil bo‘lishiga olib kelmoqda bu esa o‘z navbatida inson salomatligi va atrof-muhitga jiddiy zarar qilmoqda.
Qattik maishiy chiqindilar (QMCH)- inson xayot faoliyati tufayli shuningdek ishlab chiqarish natijasida vujudga keladigan kommunal chiqindilardir.
QMChning morfologik tarkibi murakkab va xilma-xil (kora va rangli metallar, tekstil chikindilari, singan shishalar, plastmassa, ozik-ovkat chiqindilari, tosh, teri va rezina mahsulotlari, yogoch va hokazolar) bo‘lishi bilan bir qatorda yil fasllariga qarab o‘zgarib turadi, xususan, yoz va kuz oylarida ulardagi oziq-ovqat chiqindilarining ulushi ortib boradi, bu aholi tomonidan ushbu davrlarda sabzavot va mevalardan tez-tez foydalanish bilan bog‘liq [3,4,5].
Shaharda istiqomat qilayotgan xar bir kishi yiliga 150-250 kg QMCH hosil bo‘lishiga sabab bo‘ladi. Dunyo tajribasi shuni ko‘rsatadiki, ayni vaktda ko‘p mamlakatlarda QMCH maxsus chiqindi poligonlarda joylashtiriladi. KMChni chiqindi poligonlariga olib chiqib tashlash bu muammoni vaqtinchalik hal etish yo‘li bo‘lib, bunday tadbir ekologik va resusrlardan oqilona foydalanish mezonlariga ziddir. Chiqindi poligonlarini istagancha kengaytirishning iloji yo‘k. Shu sababli QMChni qayta ishlash va ulardan foydalanish masalasi barcha davlatlar uchun dolzarb ahamiyatga ega masaladir.
QMChni ekologiya talablari, shuningdek resusrlardan oqilona foydalanish va iqtisodiyot mezonlaridan kelib chiqqan holda qayta ishlash chiqindilar bilan bog‘liq muammoni kardinal ravishda hal etishga zamin yaratadi [3].
Jaxon tajribasida QMChni kayta ishlashning quyidagi 4 uslubi mavjud:
-issiqlik yordamida qayta ishlash (asosan kuydirish);
-biotermik yo‘l bilan kompostlash (o‘g‘it yoki bioyoqilgi olish);
-anaerob yo‘l bilan fermentatsiyalash (biogaz olish);
-saralash (qimmatli komponentlarni, zararli va keraksiz komponentlarni, qayta ishlash mumkin bo‘lgan komponentlarni va xokazolarni ajratib chiqish).
QMCH larni gazlashtirish va piroliz qurilmalari 2-rasmda ko‘rsatilgan. Ushbu qurilmalar chiqindilarning ma’lum guruhlarini qayta ishlash uchun ishlatiladi: juda xavfli va radioaktivdir. Ushbu qurilma juda qimmat texnologiya bo‘lib, QMChlarni qayta ishlash uchun juda ko‘p energiya sarflaydi va bir qator muammolarni yuzaga kelishiga sabab bo‘ladi. Qurilmadagi 9600 °S atrofida yuqori harorat chiqindilarni qayta ishlash uchun yaxshi, ammo ularni boshqarish juda qiyin hisoblanadi [1].

/
2-rasm. QMCH larni gazlashtirish (A) va piroliz (B) qurilmasi.

Ushbu qurilmalarning kamchilligi, gazni yoqish kamerasining balandligi va uzunligi bo‘ylab harorat ingrediyenti hosil bo‘ladigan yondirgichning pastki qismida yonish kameralarini teginsel joylashishi, bu qayta ishlangan chiqindilarning notekis qizdirilishiga olib keladi.

O‘rganilgan tadqiqotlar asosida biz, qattiq maishiy chiqindilardan geliotermik usulda chiqindi gazi va sifatli organik biogumus olish texnologiyasi – quyosh qurilmasini taklif qilamiz
Ushbu ishning maqsadi, ishlab chiqilgan quyosh qurilmasini (3-rasm) qattiq maishiy chiqindilarni yig‘ish poligolarida o‘rnatib, qattiq maishiy chiqindilarni quyosh energiyasi asosida termik qayta ishlash natijasida muqobil yoqilg‘i (chiqindi gazi, metan 50-70%) va organik biogumus ishlab chiqarish, atrof-muhit ifloslanishining oldini olish hamda ekologik muvozanatni tiklash imkoniyatini yaratishdir.
Biz taklif qilayotgan quyosh qurilmasi qattiq maishiy chiqindilarni quyosh energiyasi asosida anayerob fermentatsiya usuli orqali termik qayta ishlash ya’ni biosintez jarayonining eng yuqori samaradorligini ta’minlaydi [4,5].

3-rasm. Qattiq maishiy chiqindilarni termik qayta ishlash uchun quyosh qurilmasi sxemasi va tajriba nusxasi.

1 - bunker, 2 - poligon reaktori, 3 - mexanik aralashtirgich, 4 - quyosh havo qizdirgichi, 5 - sharnirli reflektor, 6 - havo kanali, 7-elektr qizdirgich, 8-polikarbonat qoplama, 9-reflektor, 10-absorber, 11-suvli filtr, 12- ventil, 13-chiqarish kanali, 14 – chiqish bunkeri.
Qattiq maishiy chiqindilarni termik qayta ishlash uchun quyosh qurilmasining poligon reaktori yuqoridan shaffof polikarbonat qoplamasi bilan qoplanadi, bu ham passiv quyosh isitish tizimi sifatida kerakli harorat rejimini ta’minlaydi. Shunday qilib, polikarbonat qoplamasi orqali o‘tadigan quyosh nurlari metall adssorberni isitadi, issiqlik o‘tkazuvchanlik tufayli issiqlik poligon reaktorining ichki hajmiga o‘tadi va poligon reaktori ichki hajmidagi chiqindi massani qizdiradi. Bundan tashqari quyosh qurilmasi qo‘shimcha ravishda quyosh havo isitgichi bilan jihozlangan bo‘lib, unda 20 0S dan 65 °S gacha qizdirilgan havo chiqindi poligon reaktorining havo kanali orqali yon va pastki qismlarini qizdiradi, quyosh havo isitgichiga qo‘shimcha ravishda sharnirli reflektor o‘rnatilgan bo‘lib quyosh havo qizdirgichining samaradorligini oshiradi.
Quyosh qurilmasining poligon reaktoriga parallel ravishda reflektor o‘rnatilgan bo‘lib, bu o‘z navbatida qo‘shimcha issiqlik manbai bo‘lib xizmat qiladi.
Qattiq maishiy chiqindilarni termik qayta ishlash uchun eksperimental quyosh qurilmasi o‘lchamlari: uzunligi 1,2 m, kengligi 1 va balandligi 1 m bo‘lgan parallelepiped shaklida tayyorlangan. Poligon reaktorining ish hajmi 1,2 m3 ni tashkil qiladi. Olib borilgan tajriba natijalari 1 jadvalda ko‘rsatilgan.
1-jadval.
Qattiq maishiy chiqindilarni quyosh energiyasi assosida termik qayta ishlash natijasida olingan muqobil yoqilg‘i miqdori.

№