Increasing the Production of Electrical and Thermal Energy in Biogas Plants through the Optimal Addition of Agricultural Waste
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
134 1
Ultima descărcare din IBN:
2024-03-13 19:18
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.18:621.182 (1)
Motoare termice în general. Producerea, distribuția și utilizarea aburului. Motoare (mașini) cu abur. Cazane de abur (28)
SM ISO690:2012
ПОЛИЩУК, Виктор, ШВОРОВ, Сергей, ПАСИЧНИК, Наталия, ДАВИДЕНКО, Тарас, ВАЛИЕВ, Тимур, ДВОРНИК, Евгений. Повышение выработки электрической и тепловой энергии на биогазовых установках за счет оптимального добавления сельскохозяйственных производственных отходов. In: Problemele Energeticii Regionale, 2023, nr. 4(60), pp. 86-97. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.07
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 4(60) / 2023 / ISSN 1857-0070

Increasing the Production of Electrical and Thermal Energy in Biogas Plants through the Optimal Addition of Agricultural Waste

Creșterea producției de energie electrică și termică în instalațiile de biogaz datorită adăugării optime a deșeurilor agricole

Повышение выработки электрической и тепловой энергии на биогазовых установках за счет оптимального добавления сельскохозяйственных производственных отходов

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2023.4-60.07
CZU: 621.18:621.182

Pag. 86-97

Полищук Виктор, Шворов Сергей, Пасичник Наталия, Давиденко Тарас, Валиев Тимур, Дворник Евгений
 
Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины
 
 
Disponibil în IBN: 8 noiembrie 2023


Rezumat

The aim of the work is to increase the yield of biogas, and, accordingly, the generation of electrical and thermal energy in biogas plants by optimally adding agricultural production waste to cattle manure. To achieve the goals set, the following tasks were solved: the yield of biogas from cattle manure was determined with the addition of various volumes of organic waste during periodic loading of the digester; on the basis of the experimental data obtained, the unimodality interval was found for the maximum yield of biogas during the fermentation of cattle pus with the addition of organic waste; Using the dichotomy method, the optimal dosage volume of various types of organic wastes into the substrate for quasi-continuous loading of the digester was calculated. Experimental studies were carried out on a biogas laboratory plant with a useful volume of 30 liters in a mesophilic mode. The most significant result is the determination, using the dichotomy method, of the optimal volumes of organate, starch, flour, whey, wastewater from wineries, crude glycerin, fuse, soap stock and molasses to manure pus to increase the biogas yield. As a result of the research, the optimal dosage formulation of various types of organic waste was substantiated to intensify the fermentation of cattle manure. The significance of the research results lies in the fact that with the optimal addition of these cosubstrates to the digester using special dispensers, the biogas yield increases from 1.4 l/h. kg of dry organic matter and above

Universitatea Națională de Bioresurse și Managementul Naturii din Ucraina, Kiev, Ucraina Rezumat. Scopul lucrării este creșterea randamentului de biogaz și, în consecință, generarea de energie electrică și termică în instalațiile de biogaz prin adăugarea optimă a deșeurilor de producție agricolă la gunoiul de grajd. Pentru atingerea obiectivelor stabilite s-au rezolvat următoarele sarcini: s-a determinat randamentul de biogaz din gunoi de grajd de bovine prin adăugarea diferitelor volume de deșeuri organice în timpul încărcării periodice a digestorului; pe baza datelor experimentale obținute s-a constatat intervalul de unimodalitate pentru randamentul maxim de biogaz în timpul fermentației puroiului de bovine cu adaos de deșeuri organice; Folosind metoda dihotomiei, a fost calculat volumul optim de dozare a diferitelor tipuri de deșeuri organice în substrat pentru încărcarea cvasi-continuă a digestorului. Au fost efectuate studii experimentale pe o instalație de laborator de biogaz cu un volum util de 30 de litri în regim mezofil. Rezultatul cel mai semnificativ este determinarea, prin metoda dihotomiei, a volumelor optime de organat, amidon, făină, zer, ape uzate din crame, glicerină brută, fuzibil, stoc de săpun și melasă la puroi pentru a crește randamentul de biogaz. În urma cercetărilor, a fost fundamentată formularea optimă de dozare a diferitelor tipuri de deșeuri organice pentru a intensifica fermentația gunoiului de grajd de bovine. Semnificația rezultatelor cercetării constă în faptul că, odată cu adăugarea optimă a acestor cosubstrate la digestorul folosind dozatoare speciale, randamentul de biogaz crește de la 1,4 l/h. kg de materie organică uscată și peste.

Актуальной проблемой сегодняшнего дня является промышленное производство биометана с помощью биогазовых установок из органических отходов сельскохозяйственных производств и некондиционной продукции, которые экологически опасны для окружающей среды. Целью работы является повышение выхода биогаза, а, соответственно, выработки электрической и тепловой энергии на биогазовых установках за счет оптимального добавления к навозу крупного рогатого скота сельскохозяйственных производственных отходов. Для достижения поставленных целей решались следующие задачи: определялся выход биогаза из навоза крупного рогатого скота с добавлением различных объемов органических отходов при периодической загрузке метантенка; на основе полученных экспериментальных данных осуществлялось нахождение интервала унимодальности для максимального выхода биогаза при сбраживании гноя крупного рогатого скота с добавлением органических отходов; с помощью метода дихотомии рассчитывался оптимальный объем дозировки различных видов органических отходов в субстрат для квазинепрерывной загрузки метантенка. Экспериментальные исследования проводились на биогазовой лабораторной установке полезным объемом 30 л в мезофильном режиме с газгольдером мокрого типа. Наиболее существенным результатом является определение с использованием метода дихотомии оптимальных объемов органата, крахмала, муки, сыворотки, сточных вод винодельческих производств, сырого глицерина, фуза, соапстока и мелясы к гною навоза для повышения выхода биогаза. В результате проведенных исследований обоснована оптимальная рецептура дозировки различных видов органических отходов для интенсификации сбраживания навоза крупного рогатого скота. Значимость результатов исследований состоит в том, что при оптимальном добавлении в метантенк с помощью специальных дозаторов, указанных косубстратов выход биогаза увеличивается от 1.4 л/ч. кг сухого органического вещества и выше. При этом имеющиеся органические отходы, которые сваливают на стихийных полигонах, способны полностью обеспечить биогазовые заводы высокоэффективными косубстратами, что позволит сократить сроки окупаемости биогазовых установок до 6.4 лет.

Cuvinte-cheie
organic waste, substrate, dry organic matter, biogas plant, digester, Biogas, cattle manure, methane fermentation,

Deşeuri organice, substrat, materie organică uscată, instalație de biogaz, digestor, biogaz, gunoi de grajd bovin, fermentație metan,

органические отходы, субстрат, сухое органическое вещество, биогазовая установка, метантенк, биогаз, навоз крупного рогатого скота, метановое брожение