Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Оптимизация переработки сине-зеленых водорослей в биогаз

Работа №105385

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

природопользование

Объем работы63
Год сдачи2022
Стоимость4700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
37
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 6
1 Проблемы избытка сине-зеленых водорослей 7
1.1 Химические свойства цианобактерий 8
1.2 Цианобактериальные токсины 10
1.3 Брожение сине-зеленых водорослей 12
2 Процесс термофильного брожения водорослей в биореакторе 15
2.1 Технологические процесс переработки сине-зеленых водорослей 15
2.2 Проведенный патентный поиск 17
2.3 Биогазовая установка непрерывного действия поточного типа 19
2.4 Насосное перемешивание 22
2.5 Расчет насоса 28
2.6 Расчет материального баланса биореактора 34
2.7 Прием и подготовка биогаза к использованию 42
3 Теплообменные процессы сбраживания сырья 46
3.1 Анаэробное разложение биомассы при образовании биогаза 46
3.2 Стандарты температур термофильного режима 49
3.3 Тепловой баланс биореактора 51
3.4 Твердые и жидкие продукты анаэробного сбраживания 54
3.5 Сравнение эффективности использования сырья сине-зеленых водорослей и навоза КРС 56
Заключение 59
Список используемых источников 60

Контроль качества воды источников водоснабжения и питьевой воды, подаваемой в централизованные системы водоснабжения, осуществляется Территориальным отделом управления Роспотребнадзора по Самарской области в городе Тольятти, в рамках обеспечения государственного социально-гигиенического мониторинга. Постоянный производственный контроль качества воды, поставляемой населению, осуществляется собственниками водозаборов и распределительных сетей. По данным социально-гигиенического мониторинга население г. Тольятти обеспечено доброкачественной питьевой водой. Активная антропогенная деятельность приводит к ежегодной многомесячной эвтрофикации реки.
Целью данной выпускной квалификационной работы является предложение оптимального решения использования сине-зеленых водорослей методом термофильного сбраживания в биореакторе и оптимизация процесса в целях получения биогаза.
Задачи:
• провести анализ причин и воздействий распространения сине-зеленых водорослей, оценка токсикологических влияний на организм человека;
• провести расчет использования цианобактерий в качестве сырья для биореактора поточного типа, оптимизация процесса перемешивания сырья;
• провести сравнение выхода биогаза при сбраживании сине-зеленых водорослей и сбраживании навоза КРС.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе данной бакалаврской работы был проведен анализ негативного влияния избыточного распространения сине-зеленых водорослей на место своего обитания. Была проведена оценка опасности токсикологических влияний на организм человека.
Для оптимизации процесса перемешивания был проведен сравнительный анализ систем перемешивания, после чего подобран оптимальный вариант насосного перемешивания субстрата, разработана технологическая схема системы и проведен расчет.
В разделе 3 Теплообменные процессы сбраживания сырья были рассмотрены режимы сбраживания сырья, обоснована экологическая безопасность продукта и его соответствие нормам ГОСТ, а также произведен расчет и сравнение выхода биогаза из навоза КРС и сине-зеленых водорослей, процентное соотношение выхода метана.
В процессе работы был рассчитан материальный баланс выхода биогаза в биореакторе поточного типа при использовании различного типа сырья, на примере навоза КРС и сине-зеленых водорослей. Результаты показали, что выход биогаза из цианобактерий с одной загрузки, равной 2 т составляет 37,6 м3/сут., в то время как с навоза КРС 13 м3/сут. при одинаковых условиях сбраживания. Процентное соотношение метана в биогазе из сине-зеленых водорослей выше, чем в биогазе из навоза КРС: 27,07 м3 и 7,28 м3 соответственно.


1. Баадер В., Доне Е., Бренндерфер М. Биогаз: теория и практика / Пер. с нем. и предисловие М.И. Серебряного. - М.: Колосс, 2017. - 148 с.
2. Белых О.И., Гладких А.С., Сороковикова Е.Г., Тихонова И.В. Микроцистин-продуцирующие цианобактерии в водоемах России и Беларуси // Химия в интересах устойчивого развития. 2018. Т. 21. С. 363-378.
3. Беляев, С.С. Метанобразующие бактерии и их роль в биохимическом цикле углерода: автореф. дис. докт. биол. наук. / Беляев Сергей Сергеевич. - Пущино, 2017. - 45 с.
4. Василов Р.Г. Перспективы развития производства биотоплива в России. Сообщение 3: биогаз / Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. Ю.А. Овчинникова. - 2017. - Т. 3. - № 3. - 54-61 с.
5. Виестур У.Э., Системы ферментации / У.Э.Виестур, А.М.Кузнепов, В.В. Савенков - Рига: Зинатие, 1986. - 174 с.
6. ГОСТ 33380-2015 Удобрения органические. Эффлюент. Технические условия (Переиздание) от 03 августа 2015 [Электронный ресурс] - URL: https://docs.cntd.ru/document/1200123281 (дата обращения: 25.04.2022).
7. Добрынина О.М. Технологические аспекты получения биогаза // Вестник Пермского государственного технического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности / О.М. Добрынина, Е.В. Калинина Е.В. - 20107. - №2. - С. 33-40.
8. Дубровский В.С., Виестур У.Э. Метановое сбраживание сельскохозяйственных отходов. Рига: Зинатне, 2020. - 204 с.
9. Дытнерский Ю. И., Каган С. 3., Ковалев Ю. Н., Комаров Р. Г., Кочергин Н. В., Мартюшин С. И., Набатов В. А. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию /Г. С. Борисов, В. П.Брыков, Ю. И. Дытнерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 5-е изд., стереотипное. М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2018 —496 с.
10. Иоффе А.В. Разработка биореактора для переработки пищевых отходов 2017. - с. 35.
11. Костромин, Д. В. Совершенствование технологического процесса метанового сбраживания в биоэнергетических установках / Д. В. Костромин, Д. Н. Шамшуров // Перспективы развития инноваций в биологии: материалы науч.-практ. конф. в рамках междунар. науч.-образоват. колы конференции по биоинженерии и приложениям (23 ноября 2017 года, г. Москва) / МГУ им. М. В. Ломоносова, биолог. фак. - М.: Инноватика, 2017. - С. 42-43.
12. Методы расчета оборудования биотехнологических производств: учебно-методическое пособие [Электронный ресурс] - URL: https:ZZelar.urfu.ru/bitstream/10995/47003/1Z978-5-7996-2025-7_2017.pdf (дата обращения: 20.04.2022).
13. Милюткин, В.А. Техническое устройство и технология для биологической (химической, бактериологической) борьбы с сине-зелеными водорослями / В.А. Милюткин, С.П. Симченкова, Г.В. Кнурова и др.// Сборник научных статей по итогам Международной научно-практической конференции. - Негосударственное образовательное учреждение дополнительного образования «Санкт-Петербургский Институт Проектного Менеджмента». - СПб., 2019. - С. 83-85.
14. Милюткин, В.А. Технологии и технические средства (на уровне изобретений - патентов) эффективного использования сине-зеленых водорослей (цианобактерий) / В.А. Милюткин, И.В. Бородулин // American Journal of Science and Technologies. -Т.2. - 2018. - № 2 (20). - С. 595-601.
15. Милюткин, В.А. Энергосберегающая технология сбора и утилизации сине-зеленых водорослей с открытых водных поверхностей мобильным, автономным комплексом / В.А. Милюткин, И.В. Бородулин // Международная научно-практическая конференция «Энергосбережение в сельском хозяйстве», 25-26 ноября 2018 г. - Ярославль, 2016. - С. 32-37.
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ