МАЗЕПА Ю. В.

Сортировать по умолчанию названию
  • ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ДІАПАЗОНУ УТВОРЕННЯ БІОГАЗУ З ОРГАНІЧНИХ ВІДХОДІВ

    На сьогодні активна промислова діяльність та виснаження запасів природних копалин призводить до необхідності одержання альтернативної енергії. Сировиною для її одержання можуть бути органічні відходи промисловості, що також дозволять частково вирішити екологічні проблеми у всьому світі. З органічних відходів, що разом з мікроорганізмами утворюють біомасу, одержують пальне, що складає сьому частину світового об’єму, палива. За кількістю отриманої енергії воно займає поруч з природним газом третє місце та складає значну конкуренцію традиційним видам палива за рахунок мінімальної вартості сировини. На сьогодні в промислово розвинених країнах за рахунок біомаси можна забезпечити 6…10 % від загальної кількості енергетичних потреб [1]. Використання біомаси може проводитися в наступних напрямках: спалювання, виробництво біогазу, виробництво етилового спирту. Найбільш ефективним способом переробки відновлювальних джерел енергії є отримання біогазу з органічних відходів, що складає значну конкуренцію традиційним видам палива за рахунок мінімальної вартості сировини. Оскільки зброджування біомаси з метою одержання біогазу дуже повільний та довготривалий процес, його потрібно інтенсифікувати. Основними факторами, що впливають на інтенсифікацію процесу є [2]: температура, рН середовище, концентрація поживних речовин та наявність каталізаторів (ферментів). З вище наведених факторів найбільший вплив на процес бродіння біомаси має температура. Збільшення температури сприяє пришвидшенню розкладання органічних речовин [2]. Але потрібно враховувати, які саме штами бактерій використовуються в процесі метанового бродіння. Вони діляться за типовими температурними режимами, що є сприятливими для їхньої активної життєдіяльності [3]: 1) психрофільні штами при температурі нижче 25 ºС; 2) мезофільні штами при температурі 25-45 ºС; 3) термофільні штами при температурі 45-70 ºС. Також потрібно приймати до уваги, що температура, за якої проходить інтенсивний гідроліз органічних речовин, становить 120-150 о С. Для того, щоб прискорити процес розщеплення в біомасу додають ферменти, найбільша активність яких спостерігається в температурному діапазоні 50…60 о С. Оскільки температурні діапазони в яких активно протікають вказані процеси різняться, дослідження впливу температури на процес одержання біогазу є дуже важливим при виборі параметрів проведення технологічного процесу. З метою визначення оптимальної температури процесу утворення біогазу розроблена лабораторна установка, яка складається з теплоізольованого біореактору періодичної дії та газгольдеру, що з’єднанні між собою [4]. Біореактор обладнано гріючою сорочкою. Температура в реакторі контролюється за допомогою термопари та електронного потенціометру. Проведено експериментальні дослідження виділення біогазу від часу при різних фіксованих значеннях температури. Досліди проводились з целюлозовмісними відходами за наявності ферментного препарату в температурному діапазоні 30…65 о С. На одержаних залежностях помітно прослідковується наявність трьох етапів. На першому етапі процесу відбувається прогрівання біомаси. Біогаз виділяється з низькою швидкістю. Другий етап характеризується максимальною активністю метаногенеруючих бактерій та інтенсивністю виділення біогазу за постійної швидкості. На третьому етапі відбувається уповільнення виділення біогазу в наслідок зменшення концентрації поживних речовин. На основі аналізу експериментальних досліджень встановлено, що найбільшої інтенсивності процес виділення біогазу набуває при температурі близькій до 50 о С. При цьому спостерігається максимальне виділення біогазу за мінімального часу протікання процесу. Одержані результати використані як базис для проведення комплексних експериментальних досліджень та враховані при складанні методики розрахунку реакторів біогазу.

    Переглянути
  • Вплив температури на утворення біогазу з відходів целюлозно-паперового виробництва

    Проаналізовано вплив температури на інтенсивність утворення біогазу з органічних відходів целюлозно-паперового виробництва. Визначено температурний діапазон інтенсивного утворення біогазу.

    The influence of temperature on the formation of biogas from the wastes of pulp and paper production is considered. The temperature range of intensive evolution of biogas is determined.

    Переглянути
  • Екобезпечні способи перероблення вологого осаду стічних вод целюлозно-паперового виробництва

    Установлено доцільність одержання біогазу як найефективнішого з економічної та екологічної точок зору способу перероблення вологого осаду стічних вод целюлозно-паперового виробництва.

    The biogas production is determined as eco- and cost-beneficial process of sediment treatment of cellulose-paper industry.

    Переглянути