- •2. Теоретичні основи метанового шумування
- •2.1. Загальні відомості.
- •Розмноження бактерій.
- •Розмноження бактерій.
- •Утворення метану.
- •Вуглекислий газ, вода.
- •2.2.Вплив фізико-технологічних факторів на процес шумування органічної речовини.
- •2.2.1. Час витримки сировини до завантаження в реактор.
- •2.2.2.Склад органічної речовини.
- •2.2.3Співвідношення вуглець-водень.
- •2.2.4.Зміна лужних властивостей середовища.
- •2.2.5.Температурний режим.
- •2.2.6.Разова доза завантаження.
- •2.2.7.Час перебуванн субстрату у метантенку.
- •2.2.8.Перемішування.
- •2.2.9.Інгібітори процесу.
- •2.3. Властивості та хімічний склад продуктів метанового шумування.
- •2.3.1.Склад газу.
- •2.3.2.Зшумований субстрат(шлам).
- •2.3.3.Вихідна сировина та її властивості.
- •2.3.4.Властивості екскрементів, рідкого гною і стоків.
- •2.3.5.Вихід біогазу з сільськогосподарських відходів.
- •2.4. Наявні ресурси та якісний склад сирої біомаси.
2.2.6.Разова доза завантаження.
Експериментальними дослідами встановлено, що доза довантаження органічної сировини в значній мірі впливає на процес метанового шумування в реакторі.
Доза завантаження - це величина завантажувальної в реактор свіжої речовини за певний проміжок часу. Практично дозу завантаження визначають:
- по об'єму речовини, яка завантажується, в процентах від загального об’єму:
Д=(Озр*100%)/Озг;
де Озр – об’єм речовини, яка завантажується,
Озг – загальний об’єм сировини в реакторі.
- по сухій органічній речовині. Вона визначається в кг на 1м3 об'єму сировини в реакторі, завантаженому за певний проміжок часу. Цей показник, на відміну від попереднього, враховує склад речовини, яка завантажується:
ДСОР=МСОР/ОСБ,
де МСОР-маса СОР, яка завантажується в реактор;
ОСБ-об'єм сировини в реакторі.
Між попереднім показником і зазначеним існує залежність:
ДСОР =Д(100*В)*(100*З)/1000
де В -вологість сировини %;
З -зольність сировини %.
Вибір величини Д залежить від багатьох факторів, головними з яких є вологість сировини і температура метаногенезу. Так, в залежності від вологості, доза завантаження для мезофільного процесу коливається в межах 7-10% , а для термофільного 14-22% (табл.2.6).
Технологічний процес метанового шумування найбільш продуктивний тоді, коли кількість органічної речовини, яка додається в метантенк за одиницю часу, відповідає кількості, яка вже прореагувала.(рис.2.6.)
Таблиця 2.6. Оптимальні добові дози сировини що завантажується, в метантенк що працює в різних температурних режимах.
|
Вологість |
Доза завантаження при різних температурних режимах, % |
|
|
мезофільний |
термофільний |
|
|
93 |
7 |
14 |
|
94 |
8 |
16 |
|
95 |
9 |
18 |
|
96 |
10 |
20 |
|
97 |
11 |
22 |
Експериментальний графік виходу біогазу від процентної зміни дози завантаження наведено на рис.2.10.
Р
исунок.
2.10. Залежність кількості виділеного
біогазу від норми добового завантаження
метантенка при: температурі ферментації
41 0С,
рН-нативного гною 7,3 і вміст сухої
речовини 6,2 %.
Вихід біогазу також залежить від методу внесення сировини в метантенк. Вважається, що подача малими дозами є більш ефективою ніж разова. Дослідження показують, що при дворазовому завантаженні вихід біогазу збільшується в 1,2 рази.
Вихід та склад біогазу, в залежності від дози завантаження реактора, наведено в табл.2.7[Дубровський].
Таблиця2.7.Вихід та склад біогазу в залежності від дози завантаження реактора
|
Д,% |
Вихід біогазу,л/добу |
Склад біогазу, % |
|
|
СН4 |
СО2 |
||
|
2 |
64,32 |
63,00 |
35,74 |
|
3 |
73,36 |
64,49 |
35,03 |
|
4 |
84,40 |
63,81 |
34,89 |
|
6 |
144,72 |
61,62 |
37,57 |
|
10 |
145,72 |
60,18 |
39,41 |
|
11 |
129,64 |
59,76 |
39,43 |
|
15 |
177,88 |
57,80 |
41,88 |
|
20 |
218,08 |
55,63 |
44,14 |
Параметр Д (разом з вибраним температурним режимом) є головним при визначенні об'єму метантенка і продуктивності біогазової установки.
