Экологическая биотехнология утилизации отходов молочных продуктов с получением биогаза - Контрольная работа

Екологическая биотехнология утилизации отходов молочных продуктов с получением биогазаМолоко и молочные продукты играют большую роль в питании людей. Направленное биоэнергетическое воздействие на молоко как сложную полидисперсную систему приводит к ее разделению на белково-жировой концентрат (сыр, творог, казеин) и фильтрат (МС - молочная сыворотка). В ходе производственных процессов часто образуются сточные воды, представляющие собой стойкие эмульсии, содержащие жиры, масла и нефтепродукты. ХПК сыворотки и СВ составляет соответственно около 70000 и 3000 мг / л Недостаточное промышленное использование отходов приводит к большим потерям ценных веществ, снижению эффективности производства и необходимости уплаты штрафов за сброс выбросов. Традиционная технология очистки в аэротенках в этом случае экономически не эффективна и целесообразно применять метановое брожение, при котором концентрация загрязнений существенно снижается и дополнительно позволяет получить из 1 м3 сыворотки более 15 м3 биогаза.Сообщество метанообразующих микроорганизмов состоит из трех видов бактерий: бактерии, осуществляющие гидролиз и брожение. Биогаз - это газ, состоящий примерно из 50-70% метана (CH4) 50-30% углекислого газа (CO2). Этот газ может использоваться как обычный природный газ для технологических целей, обогрева, выработки электроэнергии. Для работы электрогенераторов биогаз используется без какой либо очистки. Если на предприятии используются регулируемые горелки, то биогаз только осушают и удаляют примеси сероводорода и аммиака.Экологически чистую энергию можно получать путем преобразования солнечной энергии в электрическую с помощью солнечных коллекторов, а также из биогаза и микробного этанола. Энергия, заключенная в 28 м3 биогаза, эквивалентна энергии: 16,8 м3 природного газа; 20,8 л нефти; 18,4 л дизельного топлива. В основе получения биогаза лежит процесс метанового брожения, или биометаногенез - процесс превращения биомассы в энергию. Биометаногенез - сложный микробиологический процесс, в котором органическое вещество разлагается до диоксида углерода и метана в аэробных условиях. Ацетогенные Н2-продуцирующие микроорганизмы ферментируют моносахариды, спирты и органические кислоты с образованием Н2, СО2, низших жирных кислот, в основном ацетата, спиртов и некоторых других низкомолекулярных соединений.При использовании же биогазовой установки биотходы перебраживают и переброженная масса тут же может использоваться как высокоэффективное биоудобрение Дело даже не только в экологии, а в простой выгоде. В обычных биотходах (например, в молочной сыворотке ) минеральные вещества связаны химически с органикой, что осложняет усвоение их растениями. Биогазовая установка дает удобрения высочайшего качества. Для новых строящихся комплексов, если не устанавливать биогазовую установку придется протягивать газопровод, линию электропередачи, устанавливать резервные дизель генераторы и строить лагуны . За эти деньги можно частично построить биогазовую установку.Технологическая схема биогазовой установки представлена на рис. Согласно этой схеме молочная сыворотка из сточных вод молокозаводов (1) поступает в накопительную емкость (2), далее насосом (3) ее загружают в метантенк - емкость для анаэробного сбраживания (4). Биогаз, образующийся в процессе брожения, поступает в газгольдер (5) и далее к потребителю(заводу или продают). Технология конверсии органической фракции отходов происходит путем биохимического расщепления (гидролиза) высокомолекулярных соединений на простейшие низкомолекулярные органические соединения (органические кислоты их соли и спирты), Органические соединения Н2О> С5Н7NO2 HCO3.Дальнейшая конверсия полученных растворимых соединений таких как органические кислоты и спирты (С5Н7NO2,HCO3) в газ - СН4, СО2. Эти две группы бактерий преобразуют питательные соединения 1-го и 2-го этапа в метан СН4, воду Н20, двуокись углерода СО2.Процесс анаэробного брожения происходит в бактериальной биомассе, и включает конверсию сложных органических соединений - полисахаров, жиров и белков в метан СН4 и двуокись углерода СО2 (4).Период пребывания субстрата в реакторе 20-40 дней при температуре 35-40°C2 Выход биогаза м3/сутки 5964 3 Потребляемая электр. мощность КВТ· 30В связи с достаточно высоким содержанием энергии, биогаз можно использовать в качестве энергоносителя для производства электроэнергии и тепла. Если предположить, что в биогазе содержится 60% метана, то из одного м? биогаза можно получить около шести киловатт-часов электроэнергии. Анаэробная ферментация отходов очень перспективна для экономичного получения газообразного топлива при умеренных температурах (30-35ОС).

План молоко биогаз установка

Введение

1. Состав и свойства молочной сыворотки (МС)

2. История открытия биогаза. Первые установки

3. Биогаз и его свойства

4.Получение экологически чистой энергии - биогаз. Стадии процесса

5. Использование биогаза

6. Принцип работы биогазовой установки

7. Модель установки

Выводы

Литература