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

Засоби метрології в екологічній стандартизації
Екологія як комплексна наука оперує інформацією, яку можна одержати тільки шляхом вимірювань. Вони дають змогу отримати різноманітні кількісні та якісні дані, необхідні для загальної характ ...

Біоіндикація стану навколишнього природного середовища в зонах розташування тваринницьких господарств
На сьогодні основною характеристикою інтенсивного тваринництва є утримання великої кількості тварин на невеликій території. Щоб одержати при мінімальних витратах максимальну кількість продук ...

Оцінка впливу проектів на навколишнє середовище
Сучасна практика реалізації проектів визнала, що дешевше доповнити планування проекту аналізом довкілля, ніж ігнорувати цей момент і розраховуватися за екологічні помилки у майбутньому. Біль ...