Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ częstości mieszania na skład i produkcję biogazu w fermentatorze

Wrzesińska-Jędrusiak Edyta, Myczko Andrzej, Klimek Kamila, Najda Agnieszka, Piekarski Wiesław

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 10

1562--1565

PL

Zbadano wpływ intensywności mieszania na produkcję i skład biogazu w reaktorze do fermentacji metanowej o pojemności czynnej 75 L przy czasie retencji mieszaniny fermentacyjnej w reaktorze równym 12 dni. Zastosowano trzy warianty 5-minutowych cykli mieszadła łopatkowego i zakresie 20–40-minutowych cykli jego wyłączania. Największą produkcję biogazu uzyskano dla wariantów z 40-minutowymi cyklami wyłączania mieszadła, średnio 35 L/d. Skracając czas wyłączania mieszania do 20 min, uzyskano najwyższe wartości dobowe dla zawartości metanu w biogazie, średnio ok. 67,4%, i najniższe stężenie siarkowodoru 1564 ppm.

EN

Three operational variants based on 5 min long mixing of the fermenter content (75 L) with an agitator and then 20–40 min long cycles of its switching off were used to det. the effect of mixing method on biogas prodn. in a 12 days long process. The highest biogas „yield“ (35 L/day) was achieved for the variant with 40 min long cycle of the switched off agitator while the highest MeH content and lowest H2S content in the biogas (67.4% and 1564 ppm, resp.) were achieved for the variant with 20 min long cycle of the switched off agitator.

2

Obosnovanie bezopasnogo protivopožarnogo rasstoâniâ meždu fermentatorami dlâ proizvodstva biogaza

Pozdieiev S., Nizhnyk V. V., Ballo Y. V., Nuianzin A. M., Uhanskyy R. V., Kropyvnytskiy V. S.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2018

|

Vol. 51, iss. 3

60--67

EN

Introduction: The introduction to this paper deals with the question of defining fire-prevention distances for constructions in a modern energy enterprise operating on alternative energy sources, which can also simultaneously produce gas, electricity and heat from agricultural waste. The purpose, object and subject of the research are defined, and the basic methods used during the scientific work are presented. The analysis of the process of biogas production technology, which includes the indication of the most dangerous technological structure in the biogas production complex also involves an analysis of the existing means of fire protection, including the main technological equipment. Methods: The first part of the article gives a general description of the object, its constructive elements and scenarios of the emergence of a hazardous situation, which can lead to a fire or explosion in the fermenters. The effect of the size of the hole through which the gas flows and burns on the diameter of the flame and its temperature, creating a hazard for adjacent structures, was investigated. The results of calculations of the excess pressure of the explosion of biogas in the fermenter, which can occur as a result of an emergency situation, are demonstrated. The integrity of the fermenter elements was determined in the conditions of an excess explosion pressure, and the effect of the excess explosion pressure on the calculation of safe distances was demonstrated. The main part of the article defines the type of deformation in the main structural elements of the most dangerous structure in the complex (complete or partial destruction or damage) and, to a reasonable extent, the consequences to which this destruction can lead. The effect of the size of the hole through which the gas flows and burns on the diameter of the flame and its temperature, which creates a hazard for adjacent structures, was investigated. Using the “FlowVision 2.5” software packages and “MathCaD” software suites, the schemes of impact of the main forces on the elements of the fermenter’s biogas plants and the graphical models of the development of combustion in the fermenter during a possible fire, including the initial stage of burning and the fire climax, are presented. Based on the results of calculations for the scenario of the most dangerous accident, the maximum possible values of the height and radius of the flame, the cross-sectional area of the flame and the flame temperature are determined. The algorithm for calculating the safe distances between fermenters for the production of biogas is given. A justification for the minimum fire distances between the fermenters for the safe operation of the biogas production is given. Results and conclusions: The final part contains the main results of the research, in particular, of the actual scientific and practical task of ensuring explosion safety in biogas production. Furthermore, the method of estimating the safe distances between the fermenters for biogas production is substantiated. Conclusions on the results of scientific work are presented and a list of literary sources used by the authors is indicated.

PL

Wprowadzenie: We wprowadzeniu do artykułu zawarto opis kwestii ustalenia przeciwpożarowych odstępów dla urządzeń współczesnego przedsiębiorstwa energetycznego, funkcjonującego na alternatywnych źródłach energii, a także jednocześnie produkującego gaz, elektryczność i ciepło drogą przetwarzania odpadów gospodarstwa rolnego. Określono cel, obiekt i przedmiot badań, a także przytoczono główne metody wykorzystane w czasie prowadzenia pracy naukowej. Przytoczono analizę procesu technologii produkcji biogazu, uwzględniającą ustalenie najbardziej niebezpiecznego technicznego urządzenia kompleksu do produkcji biogazu. Metody: W pierwszej części artykułu przytoczono ogólny opis obiektu, jego elementów konstrukcyjnych oraz scenariusze zaistnienia niebezpiecznej sytuacji, które mogą doprowadzić do pożaru lub wybuchu w komorze fermentacyjnej. Przytoczono rezultaty wyliczeń nadmiernego ciśnienia wybuchu biogazu w fermentatorze, które mogą pojawić się w rezultacie sytuacji awaryjnej. Określono całość elementów fermentatora pod działaniem nadmiernego ciśnienia wybuchu. Ustalono, że obliczeniowe nadmierne ciśnienie wybuchu nie wpływa na określenie bezpiecznych odstępów przeciwpożarowych między fermentatorami. W głównej części artykułu określono typ deformacji dla głównych elementów konstrukcji najbardziej niebezpiecznego urządzenia kompleksu (całkowite zniszczenie lub częściowe uszkodzenie). Zbadano wpływ rozmiaru otworu, przez który wypływa i płonie gaz, na średnicę pochodni i temperaturę płomienia, stwarzającego niebezpieczeństwo dla urządzeń sąsiednich. Przy pomocy kompleksów programowych „FlowVision 2.5” i „MathCaD” opracowano i przytoczono schematy wpływu sił mechanicznych na elementy konstrukcji fermentatora do produkcji biogazu, a także przytoczono graficzne modele rozwoju palenia się fermentatora w czasie możliwego pożaru, włączającego początkowy etap palenia się i kulminacyjny moment pożaru. Na podstawie rezultatów wyliczeń według scenariusza najniebezpieczniejszej awarii obliczono najbardziej prawdopodobną wartość pola przekroju pochodni i temperatury płomienia i przytoczono algorytm wyliczeń dla określenia bezpiecznych odległości miedzy fermentatorami. Uzasadniono minimalną wartość odstępów przeciwpożarowych między fermentatorami dla bezpiecznej eksploatacji kompleksu do produkcji biogazu. Wyniki i wnioski: W części końcowej przytoczono główne rezultaty badań, przede wszystkim rozwiązano aktualne naukowo-praktyczne zadanie zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego i wybuchowego dla produkcji biogazu, a także uzasadniono metodykę szacunkowej oceny bezpiecznego odstępu między fermentatorami do produkcji biogazu. Przytoczono wnioski z rezultatów pracy naukowej i listę wykorzystanych przez autorów źródeł literatury.

3

Optimization of structural and technological parameters of a fermentor for feed heating

Sysuev V., Savinyh P., Saitov V., Gałuszko K., Caban J.

Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 19, No. 2

99--107

EN

The basis for obtaining high performance in cattle breeding is correct feeding. Production of a wholesome ration is labour consuming and expensive. Thus, work related to searching for alternative methods of production of wholesome feed is carried out. Synthesis of low value raw material, as a result of which high protein content feed is produced, is one of the methods. A fermentation process takes place in conditions, which cannot be ensured by presently used machines and aggregates. A fermentor, which enables obtaining feed with high content of protein from low value raw material at minimum expenditures, was developed. One of the conditions of correct course of synthesis is ensuring appropriate temperature of feed, where micro-organism develop. The objective of the paper is to determine optimal values of factors which affect energy consumption during feed heating. The result was to obtain the regression model which is characteristic for unit changes of energy consumption during feed heating, with the use of which, an optimal angle of embracing the container with a heating belt (159°) and the level of filling the container with feed (100%) were determined. Minimal value of optimization criterion at such values of indexes is 5.14 kJ·(kg·°C)-1.

PL

Podstawą uzyskania wysokiej wydajności w chowie bydła jest prawidłowe żywienie. Wytworzenie racji pełnowartościowej jest pracochłonne i kosztowne, dlatego prowadzone są prace związane z poszukiwaniem alternatywnych sposobów produkcji wysokowartościowej paszy. Jednym ze sposobów jest synteza surowca małowartościowego, w wyniku której powstaje pasza o wysokiej zawartości białka. Proces fermentacji przebiega w warunkach, których uzyskanie nie są w stanie zapewnić obecnie stosowane maszyny i agregaty. Opracowano fermentator, który pozwala na uzyskanie z surowca małowartościowego paszę o wysokiej zawartości białka przy minimalnych nakładach. Jednym z warunków poprawnego przebiegu syntezy jest zapewnienie odpowiedniej temperatury pożywki, w której rozwijają się drobnoustroje. Celem pracy jest określenie optymalnych wartości czynników wpływających na zużycie energii podczas nagrzewania pożywki. Wynikiem było otrzymanie modelu regresji charakteryzującego zmiany jednostkowego zużycia energii w trakcie nagrzewania pożywki, za pomocą którego wyznaczone zostały optymalny kąt objęcia pojemnika pasem grzewczym (159°) i poziom wypełnienia pojemnika pożywką (100%). Minimalna wartość kryterium optymalizacji przy takich wartościach wskaźników wynosi 5.14 kJ·(kg·°C)-1.

4

Application experiences of measurement devices of methane and carbon dioxide concentration

Sedlacik R., Dvorackova M., Hruska F.

Archives of Materials Science

|

2007

|

Vol. 28, nr 1-4

131-135

EN

Methane fermentation is a biotechnology capable of converting many types of waste biomass (including polymeric materials) to methane and carbon dioxide under anaerobic conditions. The aim of this work was to choose and verifies appropriate sensors for measuring methane and carbon dioxide concentrations in middle-sized laboratory fermenter during anaerobic bioprocesses. There were chosen two sensors based on infra-red spectrophotometry measurement procedure, which require specific arrangement of gas measurement loop. In this paper is described development in designing and testing of this loop under anaerobic conditions. Results and experiences of several carried experiments are included in this paper.