Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24]

страница - 5

наооз^

Газ

width=361

Рис. 8. Метод получения биогаза Редигер / Фермснтехиик [53] в проточной системе:

u — навозосборннк; б — отстойник для песка; в — центрифуга; г — пагреиагель-ный агрегат и теплообменник; д, е — реакторы; ж — газгольдер; /с —вторичное осветление; и — аэрация; з — первичное осветление.^

данного срока брожения опорожняются так, что в них остается только затравочный шлам. Поскольку при постоянном количестве подаваемого в реактор материала загрузка рабочего пространства во время процесса заполнения будет постоянно снижаться по сравнению с оптимальным значением, соответствующим исходному количеству шлама, потенциальная производительность этой системы будет использоваться не полностью. Кроме того, если учитывать наличие порожнего объема реактора во время процесса заполнения, то эта система требует большего рабочего объема, чем проточная; по американским исследованиям, он должен быть вдвое больше [45].

Еще одна особенность рассматриваемой системы заключается в том, что ее нельзя использовать без газового аккумулятора (газгольдера) с постоянным запасом газа, достаточным для заполнения освобождающегося при выгрузке шлама объема реактора. Это требуется для предотвращения попадания воздуха в рабочее пространство реактора.

Рис. 9. Мегод получения биогаза Шмидт / Эггерс-глюсс [103] по системе с попеременным использованием реакторов:

а — первичная емчость; 6, в— реакторы; г — газгольдер; д — силос для удобрений.

Газ

width=46

г

Шла/i

До5аВна Жидкий иадоз

Система с накоплением газа и шлама [131] выполняется только с одним жидкостным реактором (рис. 7). Последний играет роль бродильной камеры и накапливает шлам до момента вывозки в поле. Поэтому реактор никогда не опорожняют полностью; остаток шлама служит затравкой для новой порции субстрата. При непрерывной подаче свежего субстрата постоянно снижается время, отводимое для брожения. В результате этого газовый потенциал накопившейся в реакторе массы используется не полностью.

3.2. Компоненты установки 3.2.1. Реактор

Если, исходя из характера процесса брожения и его технологии, к реакторам предъявляют в основном требования:

—абсолютной герметичности стенок, препятствующей газообмену;

—непроницаемости для жидкостей;

—сохранения прочности в статическом состоянии при воздействии собственной силы тяжести и массы загружаемого субстрата;

—совершенной теплоизоляции;

—коррозионной стойкости;

—надежности загрузки и опорожнения;

—доступности внутреннего пространства для обслуживания,

то для выбора формы, размеров и конструкции реактора решающую роль играют такие факторы, как:

—массовый расход субстрата при заполнении;


—заданный выход газа или степень сбраживания субстрата как функция от концентрации сухих веществ, загрузки рабочего пространства, времени цикла сбраживания и интенсивности перемешивания;

—применяемая система производства;

—уровень механизации.

Эти факторы определяются условиями производства и целями технологического процесса.

Форма реактора и применяемые строительные материалы (рис. 10).

С точки зрения статической прочности, создания условий для перемещения жидкого субстрата (затрат энергии на перемешивание), отвода осадков и разрушения плавающей корки предпочтительным представляется использование яйцеобразного резервуара (рис. 10, а). Однако в крупных установках его делают только из бетона. Поэтому высокая стоимость изготовления таких резервуаров существенно ограничивает их применение. В то же время для меньших объемов (около 30 м^) можно изготовлять реакторы такой формы из полиэфирной смолы, армированной стекловолокном (стеклопластика). Весьма возможно, что в будущем резервуары такого типа найдут широкое применение в сельскохозяйственных биогазовых установках.

Цилиндрический резервуар с конусной верхней или нижней частью (рис. 10, б), как и яйцеобразный, обладает тем преимуществом, что для него характерны не-i^j, ^^ ^большое пространство

для накопления газа, концентрированная в ограниченном объеме плавающая корка, а также хороший отвод шлама. Однако по сравнению с яйцеобразной эта форма реактора создает менее благоприятные условия для перемещения жидкого субстрата. Резервуары такой формы, используемые в коммунальных установках для очистки и разложения стоков, изготовляют из бетона. Для наме-

корка

width=79width=176

Рис. 10. Формы реакторов для анаэробного сбраживания жидкого навоза.

Рис. И. Двухкамерная бродильная установка, работающая по проточному принципу [82]:

Л — главная бродильная камера; Б — камера для окончательного сбраживания и осаждения шлама; Б — накопитель шлама; Г — пространство для накопления газа; / — подача жидкого па-воза; 2—отвод крупиоднспсрсного шлама; J—отвод ме.и.одисперсногм шлама; 4 — отбор газа; 5 — перемешиваюп.ее устройство, работающее на сжатом газе; 6 — насос.

чаемых к применению в сельском хозяйстве реакторов меньшей вместимости предпочтительнее с точки зрения затрат стальные конструкции. При изготовлении их из стеклопластика можно достигнуть лучших результатов в отношении условий перемещения субстрата.

Цилиндрический резервуар (рис. 10, в) по сравнению с резервуарами обеих описанных выше форм соз- , дает худшие условия для перемещения субстрата, а также из-за большой поверхности контакта сред требует более высоких затрат на удаление осадка и разрушение плавающей корки, что связано с увеличением расхода энергии на перемешивание. К его преимуществам можно отнести относительно простую технологию изготовления, которая опирается на обширный опыт строительства емкостей для сельскохозяйственных целей (стальные, бетонные, стеклопластиковые силосы для консервирования кормов, зерно- и навозохранилища).

Если цилиндрический резервуар разделить попереч--ной перегородкой на две камеры, то по сравнению с затратами, необходимыми для изготовления двух отдельных резервуаров (система с попеременным использованием реакторов — рис. 10, г или проточная система — рис. 1 ), получим экономию.

При такой компоновке не только отпадает необходимость в теплоизоляции наружных стенок резервуара, но и улучшается теплопередача между обеими камерами через перегородку, выполненную из теплопроводного материала. Встраивание в эту перегородку нагревательного устройства дает дополнительные конструктивные и энергетические преимущества [82].

3 простых, большей частью небольших установках,, возводимых собственными силами, можно делать бродильную камеру кубической формы (в виде бассейна или ямы с крышкой), как показано на рисунке 10, д.

32

3 Заказ 8706

33


Такой реактор можно тоже разделить на две части: главную бродильную камеру и камеру для окончательного этапа сбраживания и осаждения шлама. Установки этого типа не позволяют получить высокую степень разложения субстрата, так как в них не обеспечивается ни равномерное перемешивание массы, ни управление загрузкой рабочего объе.ма камеры и временем пребывания массы в реакторе, что необходимо для получения максимального выхода газа. Разрушение плавающей корки и осадка связано с большими затратами (рис. 12).

В горизонтальном резервуаре (рис. 10, е) субстрат перемещается в продольном направлении, причем для небольших установок можно применять цилиндрические реакторы, сделанные из стали или стеклопластика [26].

Наклонное расположение продольной оси резервуара облегчает стекание шлама по направлению к выгрузному отверстию. Такая конструкция удобна для размещения простейшего перемешивающего механизма (рис- 13).

Бродильная камера в виде вырытой в грунте траншеи (рис. 10, ж и 14) позволяет обрабатывать большие количества субстрата. В качестве строительного материала используют, как правило, бетон. В настоящее время принцип сбраживания в траншее с наклонным дном и плавающей крышкой получил дальнейшее развитие в США (рис. 15).

Из соображений экономии затрат и создания лучших условий для разрушения плавающей корки реакторы более крупных проточных установок оснащаются большей частью жесткими крышками, т. е. не имеют подвижного газового кол-

Шдкии надоз Л

width=135width=46

Шлам

шлам

. Жидкий .\,на6оз

\

width=62

Вал мешалка

Рис. 12. Простейшая двухкамерная биогазовая установка (Филиппины) [144].

Рис. 13. Горизонтальный реактор с простейшим перемешивающим устройством [И].

width=307

Живогянавпдчесное помещение

Жидкий

mm

Рис. 14. Траншейная биогазовая установка системы «Дармштадт» [116]:

а — бродилыгая камера; б — перемешивающее устройство; в — накопитель шлама; г — грейфер для загрузки тзердых материалов; д — газгольдер.

пака (газосборника). Более целесообразно регулировать объем пространства для накопления газа в соответствии с его выходом и необходимым давлением в более дешевом специальном газгольдере.

При эксплуатации установок с попеременным ис-иользование.м реакторов с жестким газосборником, а также аналогичных установок с газгольдерами следует предусмотреть, чтобы освобождающийся при опорожнении реактора объем был обязательно заполнен газом, поступающим в обратном направлении из газгольдера. Такая схема требует соответственно увеличения вместимости газгольдера. В обеих технологических схемах нужно в каждом отдельном случае решать вопрос о рациональности выбора жесткой или плавающей конструкции газосборника с учетом размеров установки, условий ее эксплуатации и затрат на изготовление.

Особое положение занимают эластичные реакторы, используемые в странах Восточной Азии. Они состоят из плотной прорезиненной или пластмассовой оболочки, усиленной тканевыми прослойками и имеющей форму пузыря, которая для восприятия статических нагрузок либо заглублена в полусферическую выемку в грунте




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24]

© ЗАО "ЛэндМэн"