- •Содержание
- •1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему
- •1.1. Анализ способов и оборудования утилизации коммунально-бытовых отходов.
- •1.2. Переработка твердых бытовых отходов компостированием
- •1.2.1. Полевое компостирование тбо
- •1.2.2. Метод механизированного биотермического компостирования
- •1.3 Термические методы переработки отходов
- •1.3.1. Сжигание предварительно неподготовленных отходов и гранулированного топлива
- •1.3.2. Пиролиз отходов
- •1.3.3. Высокотемпературная газификация отходов
- •1.4. Переработка твердых бытовых отходов биохимическим методом
- •2Проведение патентных исследований в проблемной области по гост 15.011-96
- •3 Исследование, обоснование и выбор методов, средств и направления исследований
- •3.1 Качественные характеристики кбо
- •3.2 Морфологический состав кбо
- •3.3 Физические свойства бытовых отходов
- •4. Проведение сравнительной оценки вариантов возможных решений исследуемой проблемы
- •5 Разработка основ технологии утилизации коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •5.1 Биореактор
- •5.2 Газгольдер
- •5.3 Перемешивание
- •5.4 Технология анаэробного сбраживания пищевых коммунально-бытовых отходов
- •6 Разработка методики получения лабораторных образцов комплекса (многокомпонентной смеси) пищевых коммунально-бытовых отходов, подлежащих утилизации методом анаэробного сбраживания
- •7 Получение лабораторных образцов комплекса (многокомпонентной смеси) пищевых коммунально-бытовых отходов, подлежащих утилизации методом анаэробного сбраживания.
- •8 Подбор консорциума микроорганизмов для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •9 Разработка программы и методики проведения экспериментальных исследований утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания в лабораторных условиях
- •10 Разработка лабораторной методики утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •11 Проведение экспериментальных исследований технологии утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания в лабораторных условиях
- •12 Разработка математической модели тепло- и массообменных процессов в реакторе анаэробного сбраживания
- •12.1 Постановка задачи
- •13 Проведение технико-экономической оценки рыночного потенциала полученных результатов
- •14 Разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных нир в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках
- •15 Разработка проекта технического задания для прикладных нир по теме: «Разработка технологических процессов утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания»
- •16 Создание экспериментальной установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •17 Проведение пуско-наладочных работ экспериментальной установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •17.1 Подготовка установки к работе
- •17.2 Пуск установки
- •17.3 Экстренные ситуации
- •18 Проведение испытаний установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания
- •19 Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальную установку
- •19.1 Назначение
- •19.2 Работа системы
- •19.3 Средства измерения, инструмент, и принадлежность
- •19.4 Описание и работа составных частей
- •19.5Эксплуатация системы
- •Заключение
- •Список использованных источников
19.4 Описание и работа составных частей
Реактор представляет собой аппарат с рубашкой и винтовым перемешивающим устройством. Изготовленный из стали марки 08Х18Н10Т. Обогрев осуществляется теплоносителем, подающимся в рубашку аппарата. Питающий трубопровод оборудован загрузочной воронкой, шаровым краном и заглублен ниже уровня жидкости в реакторе. Отвод переработанной массы сырья (биошлама) осуществляется посредством шнекового выгрузного устройства. Аппарат оборудован штуцером для установки манометра.
В качестве хранилища газа используется мокрый газгольдер низкого давления колокольного типа.
Газгольдер конструктивно выполнен разъемным и имеет верхнюю и нижнюю царги. В нижней части находится крестовина, на которую опирается колонна. Во внутренней полости колокола находятся два патрубка соответственно для ввода газовой среды. Газгольдер оборудован показывающим манометром, для визуального контроля давления и датчиками, регистрирующими показания с последующим выводом на ПК. Контроль сброса газа осуществляется визуально через глазок и мерную линейку, а также в автоматическом режиме УЗ датчика.
Устройство для отбора проб выполнено из стали марки 08Х18Н10Т, представляет собой емкость цилиндрической формы, с плоским днищем и конической крышкой, на которой расположен патрубок с ответным фланцем.
При нормальной работе реактора получаемый биогаз содержит 60 -70 % метана; 30 - 40% двуокиси углерода, а так же примеси. Соотношение СН4 и СО2 зависит от исходного субстрата и характеристик процесса брожения (температуры, времени пребывания массы в реакторе). Биогаз содержит также незначительное количество Н2, H2S, N2. Теплотворная способность биогаза 21-29 МДж/м3; 1 м3 его эквивалентен 0,7-0,8 кг условного топлива. В результате брожения из 1 т органического вещества (по сухой массе) получается 350-600 м3 биогаза. КПД превращения энергии органических веществ в биогаз 80-90 %.
19.5Эксплуатация системы
Надежная эксплуатация системы возложена при поддержании заданного температурного режима в реакторе и обеспечении питательной среды для биомассы. Оценка состояния процесса в реакторе ведется посредством периодического отбора проб и их анализа.
Автоматический контроль и система управления процессом позволяет получать биогаз в течении длительного периода эксплуатации.
В соответствии с приведенными описанием работы установки для утилизации пищевых коммунально-бытовых отходов методом анаэробного сбраживания, перечнем, техническими характеристиками и марками комплектующих была разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальную установку (Приложение И) в составе:
1) эскиз вида общего УБ 00.000.00ВО;
2) схема технологическая УБ 00.000.00А2;
3) принципиальная электрическая схема УБ 00.000.00Э
Что соответствует требуемые в п.5.1.3.2 ТЗ на НИР.
Для полного понимания работы системы были выполнены дополнительные чертежи элементов установки:
1) вид общий газгольдера и его деталировки УБ 02.000.00;
2) вид общий биореактрра и его деталировки УБ 01.000.00;
3) вид общий перемешивающего устройства УБ 01.030.00;
4) вид общий загрузочной воронки УБ 04.000.00;
5) вид общий емкости для сбора шлама УБ 03.000.00.
