169079 (625256), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

n – коефіцієнт, який враховує кратність розділення одного ложа (3).

Бс =	265,74	=88,58 (т).
	3

Розрахунок кількості лож для початку роботи (К_л1) та кількості лож за сезон (К_л):

Кл1=		Бс		=		88,58			=261 (шт.);
		МБс				0,34
Кл=	Бс		·к		=		88,58	·3		=782 (шт.);
	МБс						0,34

Розрахунок кількості підкормки, яку вносять на всі ложа за сезон.

Q_п=(К_л·К_п)·М_п,

К_п – кількість підкормок (9 шт.);

М_п – маса підкормки (0,114 т).

Q_п=(782·9)·0,114=801,92 (т).

Кількість черв’яків для заселення усіх лож:

К_ч=К_л·Н_з,

Н_з – норма заселення одного ложе черв’яками (15 тис).

К_ч=782·15000=11730000 (шт.).

Визначення наявної кількості живильного середовища:

Q_{ж.с. за рік}=М_{q. річн}·1000=2448,77·1000=2448770,0 (л).

Визначення площі необхідної під фотореактори:

Sф =	Qж.с.	·П	,
	Qф

Q_ф – кількість рідини у лотках (500 л);

П – площа одного лотка (3,5м²).

Sф =	2448770	·3,5	=17141,40 (м2).
	500

Визначення річної потреби в маточній культурі спіруліни (при нормі заселення 0,37 г./л):

М_{к за рік}= 2448770·0,37=906043,9 (г).

Визначення виходу товарного біогазу.

Розрахуємо максимальну кількість теплової енергії, необхідної для підігріву біомаси при роботі БГУ в мезофільному режимі:

ε_{бгу тепл. період}=С· (Q_г.доб·245)·Δt, МДж,

ε_{бгу хол. період}=С· (Q_г.доб·120)·Δt, МДж,

ε_{бгу за рік}= ε_{бгу тепл. період} + ε_{бгу хол. період}, МДж.

Δt – різниця температури зброджування і температури вихідного гною (при температурі зброджування 40˚С Δt взимку=30˚С, влітку=20˚С);

С – питома теплоємність рідкого гною (419 КДж/кг·град).

ε_{бгу тепл. період}=4,19· (9,04·245)·20=185651,57 (МДж),

ε_{бгу хол. період}=4,19· (9,04·120)·30=136397,07 (МДж),

ε_{бгу за рік}= 185651,57+136397,07=322048,64 (МДж).

Визначення кількості біогазу для підігріву біомаси:

Qбгу=	εбгу за рік	,
	q

q – теплотворна здатність біогазу (22 МДж /м³).

Qбгу=	322048,64	=14638,57	(м3)
	22

Частку біогазу необхідна для підігріву біомаси:

ηн=	Qбгу	=	14638,57	=0,11
	Vг річ		137828,60

Максимально теоретичний коефіцієнт виходу товарного біогазу:

К_тб= 1-η_н=1–0,11=0,89

Визначення виходу товарного біогазу:

V_тг= V_г річ· К_тб=137828,60·0,89=123190,03 (м³).

Добовий вихід товарного біогазу:

V_{тг доб.}= V_г доб· К_тб=377,61·0,93=337,51 (м³).

Вихід товарного біогазу на 1 голову:

на добу 337,51 /(200+1210)=0,24 (м³);

за рік 123190,03 /(200+1210)=87,37 (м³).

Вихід товарного біогазу на 1 кг сухої речовини:

337,51/1770=0,19 (м³); 123190,03/645040=0,19 (м³).

Вихід товарного біогазу на 1 кг органічної речовини:

337,51/1410=0,24 (м³); 123190,03/516030=0,24 (м³).

Вихід товарного біогазу на 1 кг гнойової біомаси:

337,51/9040=0,04 (м³); 123190,03/3300510=0,04 (м³).

Вихід товарного біогазу на 1 м³ корисного об’єму реактора:

на добу 337,51 /170,5=1,98 (м³);

за рік 123190,03 /170,5=722,70 (м³).

Заміна біогазом традиційних носіїв енергії

Заміна енергоносіїв біогазом отриманим за рік

Теплота, МДж; 123190,03∙22=2710180,76

Електроенергія квт/год; 123190,03∙2=234061,07

Природний газ, м³; 123190,03∙0,65=80073,52

Нафта, л; 123190,03∙0,7=86233,02

Дизельне пальне, л; 123190,03∙0,65=80073,52

Бензин, л; 123190,03∙0,64=78841,62

Керосин, л; 123190,03∙0,6=73914,02

Дрова, кг; 123190,03∙3,5=431165,12

Кам’яне вугілля, кг; 123190,03∙1,5=184785,05

Заміна енергоносіїв біогазом отриманим за добу

Теплота, МДж; 337,51∙22=7425,15

Електроенергія квт/год; 337,51∙2=641,26

Природний газ, м³; 337,51∙0,65=219,38

Нафта, л; 337,51∙0,7=236,25

Дизельне пальне, л; 337,51∙0,65=219,38

Бензин, л; 337,51∙0,64=216,00

Керосин, л; 337,51∙0,6=202,50

Дрова, кг; 337,51∙3,5=1181,27

Кам’яне вугілля, кг; 337,51∙1,5=506,26

Визначення кількості біогумусу за сезон.

Біг=	(Qп+Мбср)·(100-Wш)	·Кт	,
	100

К_т – коефіцієнт транформації (0,55);

W_ш – вологість шламу (68%).

Біг=	(801,92+265,74)·(100–68)	·0,55	=187,91 (т).
	100

Кількість черв’ячної біомаси одержана за сезон.

Мчб=	(Кч·Пч·mч)·(100-Wш)	·Кт	,
	100

П_ч – кількість потомства від одного черв’яка за сезон (300 шт.);

m_ч – маса одного черв’яка (0,0004 кг);

К_т – коефіцієнт трансформації (0,1).

Мчб=	(11730000·300·0,0004)·(100–68)	·0,1	=45020,24 (кг).
	100

Визначення виходу білкового борошна з черв’ячної біомаси:

ЧБ= М_чб·кб,

кб – коефіцієнт виходу черв’ячного борошна (0,18).

ЧБ=45020,24·0,18=8103,64 (кг).

Визначення виходу повноцінних білків із черв’ячної біомаси:

ПБч=	ЧБ·ВБ	,
	100

ВБ – вміст білка у черв’ячному борошні (55%).

ПБч=	8103,64 ·60	=4457,00 (кг).
	100

Визначення поголів’я свиней, яким можна згодовувати черв’ячну біомасу при нормі згодовування 9 кг/гол. на рік

45020,24/9 =5002 (гол.)

Розрахунок річного виходу біомаси спіруліни.

Бс=	Qж.с. за рік ·П	,
	1000

П – вихід біомаси спіруліни (1,4 г/л).

Бс=	2448770·1,4	=3428,27 (кг).
	1000

Визначення виходу сухої маси спіруліни

Бсвм=	Бс·Ср	,
	100

Ср – вміст сухої речовини у спіруліні (17%).

Бсвм=	3428,27·17	=582,81 (кг).
	100

Висновки та рекомендації

Безвідходна біотехнологія на базі метанового анаеробного зброджування з залученням технологій вермикультивування та вирощування мікроводоростей надає змоги повною мірою вирішити питання ефективного використання та знешкодженя гнойової біомаси та відходів рослинництва. Окрім цього ми отримуємо низку високорентабельних біотехнологічних продуктів, а саме: біогаз – високоцінний енергоносій, червячну та водоростеву біомасу – прекрасний високопоживний та біологічно повноцінний корм, біогумус – біодобриво, цінність якого неможливо переоцінити та очищену збагачену киснем воду.

Навіть за умови найменшого теоретичного виходу біогазу дане господарство матиме змогу щорічно отримувати еквівалент 80000 м³ природного газу або ж понад 230000 кВт електроенергії. А біомаси черв’яків культивованої на шламі від метанового анаеробного зброджування вистачить аби забезпечити потреби в білкових кормах понад трьох таких господарств як дане. А є ще також біомаса спіруліни!

Отже даному господарству я рекомендую змонтувати БГУ з об’ємом реактора 170–200 м³. Обладнати вирівняну затишну площадку для вермикультури та зимівник для маточного поголів’я черв’яків. Виготовити лотки для культивування спіруліни, і для інтенсифікації процесу при можливості обладнати тепличні приміщення.

Використання даних технологій матиме позитивний економічний ефект, що можливо стане поштовхом для збільшення поголів’я тварин. В цьому випадку я б рекомендував не поспішати купувати другу БГУ, а при можливості перевести першу в термофільний режим роботи, що може майже на половину збільшити пропускну спроможність реактора з незначним падінням коефіцієнту виходу товарного біогазу.

Список використаної літератури

1. Біотехнологія: Підручник / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, М.І. Цвіліховський та ін.; За заг. ред. В.Г. Герасименка. – К: Фірма «ІНКОС», 2006. – 647 с.

2. Герасименко В.Г. Биотехнология. – К.: Вища школа, 1989. – 342 с.

3. Герасименко В.Г. Біотехнологічний словник. – К.: Вища школа, 1991. – 167 с.

4. Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Екологічні основи безвідходних технологій» для студентів зі спеціальності 7.070.801 – екологія і охорона навколишнього природного середовища / В.Г. Герасименко, М.О. Герасименко, С.В. Мерзлов, В.М. Хар-чишин та ін.~ Біла Церква, 2006. – 22 с.

5. Екологічні основи безвідходних технологій: Методичні вказівки та робочий зошит до виконання лабораторно-практичних робіт для студентів зі спеціальності 7.070.801 – екологія та ожорона навколишнього природного середовища / В.Г. Герасименко, С.В. Мерзлов та ін. – Біла Церква, 2006.36 с.

6. http://www.galaxy.com.ua/svit/ipa/jornal/zhurnal23.htm

7. http://www.ecobusness.ru/ru/selhoz/biohumus/index.html

8. http://bio.1september.ru/articlef.php? ID=200002408

9. http://esco-ecosys.narod.ru/2004_7/art154/page1.htm

10. http://www.ifc.ru/vermi/vermi.html

11. http://akclub.narod.ru/06_Tematicheskie_Napravlenija/01_Poselenija_iz_Rodovyh_pomestij/02_Eco_Dom/01_Teplo/biogaz.htm

12. http://www.sumtech.ru/bank/investproject/p5.htm

13. http://www.usuft.kiev.ua/Sci_F042.htm

14. http://www.vardane.ru/index.php? id=excurs&excode=18

15. http://st-yak.narod.ru/index4–13–1.html

Характеристики

Список файлов курсовой работы