ЖОК 577.4: 628.4:502.7
МЕТАНТЕНКТЕГІ ҚАТТЫ ТҰРМЫСТЫҚ ҚАЛДЫҚТАРДЫҢ ОРГАНИКАЛЫҚ БӨЛІГІНІҢ АНАЭРОБТЫ ФЕРМЕНТАЦИЯСЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
А.-ш. ғыл. канд. А.Ж.Алтынсариев
А.Д.Абдувалова
Биоыдыраушы тұрмыстық қалдықтардың анаэробты ашу үрдісін метантенкте жеделдетуде биогаздың шығуын арттыруда, ротациялы және кавитациялық аппаратты пайдаланып ұсақтау арқылы органикалық субстратты дайындау технологиясы қарастырылған
Осы күнге дейін сұрыпталған қалдықтардың негізі органикалық бөлігін қайта өңдеу мен залалсыздандыру қазіргі заманғы өнеркәсіптер үшін өте күрделі мәселе болып келді. Органикалық шикізатты қайта өңдеудің тағы бір тәсілі анаэробты ферментация. Анаэробты ферментация үрдісінде биогаз шығады- өсімдік және мал өнімдерінің қоспасы, органикалық қалдықтардың ыдырауы кезінде пайда болады және СО2 зиянды заттарының аз мөлшерінде өте жоғары энергетикалық отын береді /1/. Табиғи қазбалардан ерекшелігі биогаз энергияның қалпына келтіретін көзі болып табылады, ал оны газ двигательдері үшін, отын ретінде қолдану энергия қорларын үнемдейді.
Қатты тұрмыстық қалдықтардан (ҚТҚ) қайтарма шикізатты сұрыптауды, биологиялық ыдырайтын тұрмыстық қалдықтарды роторлы-кавитациялық аппаратта ірі және майда ұсақтауды, содан метантенкте анаэробты микробиологиялық ашуды қосатын тұрмыстық қалдықтарды толық зарарсыздандырудың тәсілі қарастырылды. Қатты тұрмыстық қалдықтарды полигонда және қалдықтарды жинау обьектілерінде қайта өңдеу мен сұрыптаудың технологиялық кешені 1 –суретте келтірілген. Кешенді жаңадан түскен ҚТҚ үшін және сондай-ақ "қараусыз қалған" полигонда қолдануға болады. Қосымша жылжымалы блокты орнатумен қоқыс тастайтын жерлер мен полигонға келіп түсетін қатты тұрмыстық қалдықтар көлемінің өсуіне байланысты 60-80 текше м/сағ өнімділігін арттыруға болады /2/.
Жұмыс істеу принципі. Түскен ҚТҚ ұсататын бункерге жүктеледі және 30-см-ге дейін ұсатылады. Ұсатылған қалдықтар транспортер лентасына түседі, ары қарай ленталы магнитті сепаратор қара металдарды теріп алып жинақтау бункеріне орналастырады (ҚТҚ 3%). Ары қарай ҚТҚ майда фракцияға 5 см-ге дейін ұсатылады ( барабанды 10*10мм;150*150мм; барлығы 30 үлгі) –ол ҚТҚ жалпы массасының 15-20%. Содан соң қалдықтар қолмен сұрыптайтын қондырғы қабылдаушысына түседі. Қондырғының тасымалдау лентасының жылдамдығын 0,9м/сек дейін жайлап реттеуге болады. Мұнда қолмен ПЭТФ бөтелкелерін және пластика (5-8%), түсті металл(3%), қағаз және картон (20-25%) сұрыптауға болады. Тасымал лентасының соңына қара металдар үшін магниттік сепаратор орнатылған (2%). ҚТҚ-ң қалған органикалық бөлігі жинаушы бункерге салынып биогаз және биошлам алу үшін метантенкте өңдеуге жөнелтіледі. Барлық құрал-жабдықтар стационарлы және жылжымалы түрінде жұмыс істейді; тірекке немесе автокөліктерге тіркеліп қозғала алады; ашық аспан астында, ғимарат ішінде, қала сыртында немесе полигонда жұмыс орындауы мүмкін.
Сурет 1 – Қатты тұрмыстық қалдықтарды полигонда және тұрмыстық қалдықтарды жинау обьектілерінде қайта өңдеу мен сұрыптаудың технологиялық сызбасы
Ротациялы механикалық және кавитациялық аппараттарда органикалық субстраттарды екі сатылы майдалау жүйесінде дайындау технологиясы және метантенкте анаэробты өңдеу. Қалдықтарды сұрыптауда, оның жалпы көлемінің 40% аса органикалық қалдықтар пайда болады, олар анаэробты ортада биогаз береді. Екі сатылы майдалау жүйесінде дайындалған субстрат анаэробты ашу үшін метантенкке жіберіледі (2-сурет). Метантенк – бір тоннадан 160-200 м3 биогаз және биотыңайтқыш алуға болатын, биоыдыраушы тұрмыстық қалдықтарды толық өңдейтін тиімді тәсіл /3/.
1
1
Сурет 2 – Жылытылған метантенкте анаэробты ашу жүйесінің биогаз және биошлам алудың технологиялық схемасы
-метантенк; 2-газгольдер;3- газбен су жылытушы; 4-субстратты қайта қыздырудың жылу алмасуы; 5-рекуператор - жылу алмасу; 6-тұндырғыш; А-субстрат; Б-ашыған сұйық; В-биошлам; Г- биогаз.
Метантенктегі субстрат ашуының технологиялық үлгісін сипаттау. Метантенктің жұмыс үрдісі үздіксіз болуы тиіс, яғни оған тұрақты түрде жаңа пульпа беріліп отырады және өңделген биошламдар шығарылады. Биошламның бір бөлігі анаэробты микроорганизмдердің тұндырылған биомассасымен тұндырғыштан метантенкке қайта оралады. Жоғары температураның ( 55-58°С) әсерімен метан шығару бактериаларымен бірге барлық ауру тарататын микроорганизмдер және вирустар өледі. Метантенктен шыққан биошлам, айналмалы қаныққан микроорганизмдер ретінде қолдануға болатын, вакуумды ағысты насостың көмегімен 70-75% ылғалдығын төмендету кезеңінен өтеді. Метантенкте анаэробты ашу үрдісінің гидродинамикаға әсерін зерттеу үшін математикалық модель жасалды, оның көмегімен биогаздың пайда болу жылдамдығы ферментатордың әрбір бақылау көлемінде шикізаттың болу уақыты және температураның мәнінің негізінде алынды.
Су ары қарай арнайы бакта тиімді микроорганизмдермен қанықтырылады және ары қарай технологиялық үдерістердің барлық модульдерінде ғимарат пен құрал-жабдықтарды санитарлық –гигиеналық өңдеу үшін, сондай-ақ бақыланатын микробты фон жасауға қолданылады. Оптималды жағдайда тиімді микроорганиздер іритін және ауру тудыратын бактериялармен күреседі, органикалық шірудің қалдық иістерін жояды, ғимаратта нан квасының исіне ұқсас иіс таратады. Мұндай микроорганиздерменадамға жұмыс істеу қауіпті емес.
Сонымен органикалық қалдықтардың ең жетілдірілген әдісі анаэробты микроорганиздердің тұндырылған биомассасын қайтарып дайындалған субстраттың үздіксіз ашу үрдісі болып есептеледі және аппараттарды қолданып метантенкті жылытуға биогаздарды пайдаланып, залалсыздандыру. Метантенкте дайын субстраттың ашу үрдісін оптималдау және модельдеу, биогаздың барынша шығуына сәйкес температураны және болу уақтысын (яғни концентрациясын) оңтайлы үлестірілуін алуға мүмкіндік береді.
Әдебиет
Родина Е.М., Ильясов Ш.А., Абайханова З.А. Использование эмиссий метана из отходов для получения биогаза // Вестник КРСУ. – 2003. – №6. – С.25-27.
Балабудкин, М.А. Роторно-пульсационные аппараты в химико-фармацевтической промышленности / М.А. Балабудкин. –М. : Медицина, 1983. – 160 с.
Гюнтер Л.И. Метантенки 1981. С.52-53.
М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті, Тараз
ТЕХНОЛОГИЯ АНАЭРОБНОЙ ФЕРМЕНТАЦИЙ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ В МЕТАНТЕНКЕ
Канд. с.-х. наук А.Ж.Алтынсариев
А.Д.Абдувалова
Рассмотрена технология повышения выхода биогаза при анаэробном сбраживании биоразлагаемых бытовых отходов в метантенке при подготовки органического субстрата путем измельчения на ротационно механическом и кавитационном аппаратах.
TECHNOLOGY АНАЭРОБНОЙ OF FERMENTATIONS OF THE ORGANIC PART FIRM HOUSEHOLD WASTE IN THROWER
Cand. Agr. Sci. A.ZH. Altynsariev
A.D.Abduvalova
Increase of an output of biogas is considered for anaerobic fermentation biodecomposed household waste in thrower at preparation of an organic substratum by crushing on rotary mechanical and сavitationable device.
Достарыңызбен бөлісу: |
