vasilie nikolic abr
TRANSCRIPT
BIOGAZULProducere şi utilizare
în instalaţii mici şi mijlocii
Ing. Vasilie NIKOLIC
Sursă energetică şi lanţul trofic al generării biogazului
Ce este biogazul?
Un amestec de gaze compus din: Metanul, CH4 , în proporţie de 55 – 70%; Dioxidul de carbon, CO2 , în proporţie de 28 –
43%; Alte gaze ca hidrogenul sulfurat (H2S), azotul
(N2), oxidul de carbon (CO), oxigenul (O2), care, împreună, nu depăşesc, în general, 2%.
Puterea calorifică
Puterea calorifică a biogazului este determinată de conţinutul acestuia înmetan. Gazul metan are următoarele proprietăţi termodinamice: Masă moleculară 16,04 kg/kmol Densitate 0,717 kg/Nm3 Putere calorifică anhidră - Superioară 9516 kcal/Nm3
39.838 kJ/Nm3- Inferioară 8.550 kcal/Nm3
35.797 kJ/Nm3
Temperatura de topire - 182,5 0C Temperatura de fierbere - 161,6 0C Solubilitatea - În apă la 200C 0,35 % în greutate
- În alcool etilic la 200C 47,1 % în greutate
Puterea calorifică inferioară a unui m3 de biogaz în funcţie de conţinutul de metan
Comparaţia biogazului cu alţi purtători de energie termică
Tabelul 2:
Schema degradării materiilor prime în biogaz
Factorii care influenţează producţia de biogaz
Materia primă Temperatura PresiuneaAgitarea pH – ul
Producţia specifică, medie, de biogaz, obtenabilă din diverse materii organice
Biogaz obtenabil din materii prime folosite exclusiv sau în amestec
Conţinutul de C, N şi raportul C/N pentru unele materii prime folosite la producerea biogazului
Conţinutul de substanţă uscată respectiv de umiditate a principalelor materii prime
Influenţa temperaturii asupra producţiei de biogaz
Influenţa acidităţii asupra randamentului de conversie al S.O. în biogaz
Acid acetic echivalent, prezent în substrat, mg/l
l/kg.SO.zi
Încărcările organice exprimate în CBO5 ale unor ape reziduale
Biogaz obtenabil din unele materii prime provenite din agricultură
Instalaţie de biogaz după sistemul Darmstadt
Instalaţie de biogaz sistem UASB – Vageningen (Anaerob de contact, Olanda 1979)
Instalaţie de biogaz sistemSchimdt – Eggersgluss
Instalaţie de biogaz brevet J.J. Patel, India 1950
Instalaţie de biogaz tip KVIC
Instalaţia de biogaz sistem DOM din provincia Sichuan (China)
Instalaţie de biogaz din China
Instalaţie de biogaz din Coreea
Instalaţie de biogaz tip ICA de 5 si 10 m3
Principalii indicatori ai instalaţiilor de biogaz de 5 şi 10 m3, tip ICA, diseminaţi în România
Consumurile de materiale pentru instalaţiile de biogaz de 5 şi 10 m3, tip ICA
Generator de biogaz din Polonia
Instalaţie de biogaz sistem Neukomm (Thayngen. Elveţia)
Instalaţie de biogaz tip ICA de 25 şi 50 m3
Aspectul general al instalaţiei de biogaz tip ICA de 25 şi 50 m3
Principalii indicatori ai instalaţiilor de biogaz de 25 şi 50 m3 diseminate în România
Instalaţie de producere a biogazului în flux orizontal. Schemă de principiu.
Instalaţie de biogaz compactă, în flux orizontal, de capacitate medie
Indicatori ai instalaţiilor de biogaz în flux orizontal pentru capacităţi medii
BIOGAZUL ŞI CO-GENERAREAPutere calorifică
Date de bază ale co-generării
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2 H2O
Pentru un metru cub normal............8550 kcal + 966 kcal = 9516 kcal
sau 35797 kJ + 4041 kJ = 39838 kJ în care
Puterea calorifică anhidră inferioară superioară
BIOGAZUL ŞI CO-GENERAREA
Oportunitatea co-generăriiDiagrame de repartiţie energetică
Oportunitatea co-generăriiDiagrame de repartiţie energetică
Analiza energetică a metanogenezei
∑ ESi = EB + ∑ EMi (1) ∑ VMi = ∑ VSi (2) ∑ VMi = ∑ VSi + ∆ V (3) Eexp = ∆ V x P (4) ∑ ESi = EB+∑EMi+Eexp (5)
Influenţa presiunii asupra producerii biogazului
Cu cât fermentatorul e mai înalt cu atât e mai mare spaţiul construit inutil
