Розрахунки параметрів біоконверсії гнойової біомаси в біогаз

Вихід товарного біогазу залежить від кількості біогазу, який використовується для підігрівання зброджувальної біомаси та витрат теплової енергії при анаеробному бродінні, які у свою чергу залежать від природно-кліматичних умов, розміщення господарства, режиму роботи, складу і конструкційних особливостей БГУ.

Визначення теплової енергії, необхідної для підігрівання біомаси.

бгу=С* Qг річн*

де:бгу- теплова енергія, необхідна для підігріву гною до температури бродіння, МДж; Qг річн - річна кількість гною, яка виходить з ферми, кг; - різниця температури зброджування і температури вихідного гною (t збр -- t гною), °С; С - питома теплоємність рідкого гною(4,19).

бгу=4,19*12066,9*20=1011206,2 МДж

t збр залежить від режиму роботи БГУ, а t° вихідного гною складає у теплий період року (245 діб) в середньому +20°С; в холодний - +10°С (120 діб).

Цей показник визначається спочатку окремо для теплого і холодного періоду року за формулами:

бгу тепл.період=С*(Qг доб.*245)*

бгу тепл.період=4,19*(26,06*245)*20=535037,86 МДж

бгу хол.період=С*(Qг доб.*120)*

бгу хол.період=4,19*(26,06*120)*20=262059,36 МДж

бгу річн.= бгу тепл.період+бгу хол.період

бгу річн.=535037,86+262059,36=797097,22

Визначення кількості біогазу, необхідного для підігріву біомаси.

Qбр=

де: Qбр- кількість необхідного для підігріву біомаси біогазу, м3 ; g - чиста теплотворна здатність біогазу (g=22).

Qбр==45963,92 м3

Частка біогазу, необхідного для підігріву гною.

н=

де: Qбг - необхідна кількість біогазу для підігріву біомаси, м3; Vг.річн.- річний вихід біогазу, м3.

н==0,068

Максимально-теоретичний коефіцієнт виходу товарного біогазу.

Ктб=1-н

де Ктб- коефіцієнт виходу товарного біогазу

Ктб=1-0,068=0,9

Визначення виходу товарного біогазу:

Vтг= Vг.річн.*Ктб

Vтг=675072,26*0,9=607565,03

Визначення коефіцієнта ефективності БГУ

Коефіцієнт ефективності характеризує енергетичний і техніко-технологічний рівень БГУ.

Кеф.=

де Qбгу повн.- повна теплова енергія, яка виробляється БГ'У, МДж; Визначається таким чином: Vг. річн * 22 МДж; ЕБгу - теплова енергія, не обхід-

на для підігріву гною до температури бродіння, МДж.

Кеф.==2,49

Визначення рентабельності біогазового виробництва.

Ренгабельність біогазового виробництва визначається значною мірою конструктивними характеристиками БГУ, а також оптимізацією параметрів технологічного процесу з урахуванням конкретних природно-кліматичиих. і технолого-економічних передумов виробництва біогазу безпосередньо у господарстві (на фермі або тваринницькому підприємстві).

Рентабельність визначається за технологічними і економічними показниками.

До технологічних показників відносяться: Vг - обсяг газогенерації (річний та добовий) та вихід біогазу на 1 гол., 1 кг сухої та органічної речовини, 1 кг гнойової біомаси і 1 м3 корисної площі реактора.

Vг доб/гол.==0,6 м3

Цікаві статті з розділу

Базові методики прогнозування стану довкілля
"Існує широкий клас явищ, у яких об'єктом спостереження служить яка-небудь числова величина або послідовність числових величин, розподілені в часі. Температура, безупинно записувана са ...

Економічний механізм природокористування та природоохоронної діяльності
Нині у світі активізується процес переходу від фронтальної, споживацької моделі функціонування національних господарств до моделі екологобезпечного самопідтримуючого соціально-економічного р ...

Квартира як біогеоценоз
Біогеоценози - елементарні одиниці біосфери. Масштаби біогеоценозів в природі надзвичайно різні. Неоднакова також ступінь замкнутості підтримуваних в них кругообігів речовини, тобто багатор ...