Регистрация / Вход
Прислать материал

Переработка органических отходов в высококалорийный синтез-газ путем многостадийного преобразования

Сведения об участнике
ФИО
Козлова Ирина Владимировна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет им.Т.Ф.Горбачева"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Экология
Тема
Переработка органических отходов в высококалорийный синтез-газ путем многостадийного преобразования
Резюме
В работе показано актуальное состояние вопросов развития по переработки органических отходов, рассмотрены способы переработки органических веществ, назначение установок газификации; продукты, получаемые на этих установках,приведена характеристика исходного сырья ), предоставлено описание эксперимента по получению сброженного остатка заданной влажности, сформированы топливные гранулы в различных пропорциях, выбрано аппаратурное оформление процесса термической сушки сброженного остатка переработки органических отходов, проведена газификация в лабораторных условиях органических отходов, также приведена характеристика конечной продукции
Ключевые слова
Утилизация органических отходов, топливные гранулы, газификация, анаэробное сбраживание, генераторный газ
Цели и задачи
Цель проекта:Разработка газогенераторного комплекса для преобразования органических отходов в высококалорийный синтез-газ путем многостадийной переработки
Задачи проекта:
-Изучение исходных свойств сырья
-Формование и гранулирование смеси
-Термическая обработка
-Газификация полученных топливных гранул
-Анализ синтез-газа
-Разработка газогенераторного комплекса
Введение

В последнее время, с ростом стоимости традиционных источников энергии, владельцы крупных сельскохозяйственных комплексов, впрочем, как и мелкие фермеры, стали обращать пристальное внимание на поиск их альтернативных заменителей.

Самым оптимальным вариантом, который одновременно решает несколько важных задач, является переработка органических отходов животноводства с целью получения пригодного для использования топлива. В результате этого хозяйство избавляется от обременительных залежей огромных масс навоза и избыточного активного ила и необходимости их утилизации, получает отличный по качеству синтез-газ, а также решает свои энергетические проблемы.

Методы и материалы

Методы исследования. Цель, поставленная в работе, достигнута с использованием следующих методов исследования: сбор и обработка информации по проблемам пиролиза и газификации различных органических веществ; обработка существующих экспериментальных данных по процессу газификации; аналитический и численный анализ процессов при разных параметрах; статистическая обработка результатов численных экспериментов

Материалы. Сырье для получения связующего материала – биомасса животноводческих предприятий или избыточный активный ил. Вторичное древесное сырье, образующееся на деревообрабатывающих предприятиях города Кемерово.

Описание и обсуждение результатов

Объектом исследования явились отходы биохимической очистки и древесные отходы

- кратность проведения опытов – не менее 3-х раз;

- число параллельных определений в опыте – 2-3-х кратное;

- погрешность используемых в экспериментах приборов составляла не более 2%.

- погрешность самих экспериментов не превышала 2-8%.

Математическую обработку результатов экспериментов и построение корреляционных зависимостей производили с помощью ПК. 

Исследуемый активный ил характеризовался следующими показателями: Aa= 37%, W =72%

Перед использованием избыточного активного ила необходимо  провести его обеззараживание. Для этого выбран метод сбраживания в анаэробных условиях.

Экспериментально доказана возможность использования в качестве связующего вещества избыточный активный ил. Определена оптимальная влажность исходного сырья (87%) для получения связующего вещества.

Экспериментальным путем было установлено, что количество, выделяющегося газа с 1 кг сырья составляет 4,2 м3, расход воздуха на газификацию - 2,67, также было определено, что при сгорании газа расходуется 0,705 м3 на 1 м3 газа.

Состав газа, получаемого при газификации угля в кипящем слое под давлением, является сложной функцией скорости, состава дутья, размера топливных гранул и температуры. С увеличением скорости дутья теплота сгорания газа уменьшается, а с уменьшением концентрации водяного пара в дутье и, следовательно, с повышением температуры - возрастает. С изменением размера частиц топливных гранул состав газа меняется незначительно.

Газификация сброженного остатка позволяет полностью перевести органические вещества в газообразную фазу путем термодеструкции и получить газообразное топливо.

Сырье для получения биотоплива находится во всех регионах нашей страны, и почти в каждом из них может быть налажено производство энергии и топлива из биомассы. Именно использование ее в качестве исходного сырья является эффективным способом развития альтернативных источников энергии, взамен традиционно существующим.

Проведенные лабораторные исследования, показали, что внедрение предложенной установки способствует повышению технологичности энергетического использования биомассы и уменьшению затрат тепловой энергии.

Используемые источники
1. Тимербаев, Н.Ф. Газификация органических видов топлива [Текст] / Н.Ф. Тимербаев, Р.Г. Сафин // Вестник Казанского технологического универси-тета. – 2011. – № 1. – С. 326-3292
2. Алътшулер B.C. Новые процессы газификации твердого топлива. М.: Недра, 1976, 279 с.
3. Ушаков А.Г. Управление техногенными рисками при разработке процессов комплексной переработки органических отходов / А.Г. Ушаков, Е.С. Брюханова, Г.В. Ушаков // Сборник докладов 3-ей Международной научно практической конференции «Управление отходами – основа восстановления экологического равновесия в Кузбассе». – Новокузнецк. – 2010. – С. 167-172.
4. Ушаков А.Г. Утилизация обезвоженного избыточного активного ила с получением топливных гранул // Вест. Кузбасс. гос. технич. ун-та. – 2010. – № 5. − С. 110-112.
Information about the project
Surname Name
Kozlova Irina
Project title
Recycling of organic waste in high-calorific synthesis gas by conversion of a multistage
Summary of the project
The paper shows the current state of development issues for the processing of organic waste, discussed ways of recycling organic matter, the purpose of gasification plants; products obtained from these plants is given condition feedstock given of an experiment for obtaining the fermented residue predetermined moisture formed pellets in various proportions selected hardware registration process of thermal drying of the fermented residue of organic waste, carried gasification under laboratory conditions of organic waste also shows the characteristics of the final product
Keywords
Recycling organic waste, wood pellets, gasification, anaerobic digestion, generating gas