Come raggiungere l'efficienza del biogeneratore. Schema, descrizione

Libreria tecnica gratuita

ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Libreria gratuita / Schemi di dispositivi radioelettronici ed elettrici

Come raggiungere l'efficienza del biogeneratore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Libreria tecnica gratuita

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Fonti di energia alternative

Commenti sull'articolo

Per il funzionamento efficiente di un impianto di biogas, oltre a un ambiente strettamente anaerobico, dovranno essere soddisfatti una serie di requisiti. In primo luogo, per mantenere la temperatura ottimale e le condizioni acide nel reattore. In secondo luogo, monitorare costantemente la presenza di nutrienti nel mezzo fermentato, garantendo un basso contenuto di sostanze inibitorie in questo mezzo, cioè sostanze che impediscono l'attività vitale dei microrganismi.

Infatti la formazione di metano avviene in un intervallo di temperature abbastanza ampio (8-60°C), mentre alcuni tipi di batteri partecipano al processo fermentativo a determinate temperature.

Di solito si distinguono tre livelli di temperatura caratteristici, preferiti per alcuni tipi di batteri. La modalità psicrofila è a una temperatura di 8-20°C, mesofila - a 30-40°C, termofila - a 45-60°C. Modalità di fermentazione termofile e mesofile più produttive, tuttavia, tutte e tre le modalità presentano sia vantaggi che svantaggi. Le modalità con temperature più elevate richiedono più energia per mantenere la temperatura ottimale, ma riducendo la durata della digestione è possibile ridurre notevolmente il volume del bioreattore e quindi aumentare la produttività dell'impianto di biogas.

Tuttavia, in pratica, il mantenimento di temperature elevate nella biomassa è spesso associato a costi energetici elevati per il riscaldamento e la termoregolazione dei bioreattori, che a sua volta aumenta notevolmente il costo della produzione di biogas. Pertanto, il costo dell'energia richiesta per riscaldare il contenuto della camera di fermentazione nella fermentazione termofila è così elevato da superare qualsiasi vantaggio associato a una fermentazione più rapida che in altri casi. Ne consegue che solo la fermentazione del metano mesofila (30-40°C) o psicrofila (8-20°C) è di importanza pratica in condizioni domestiche.

Per il normale svolgimento della fermentazione è necessaria una reazione leggermente alcalina del terreno (pH = 6,7-7,6). Con un'attività ottimale (regolare) dei batteri acidi e del metano (ovvero con un processo di fermentazione costante), il valore del pH viene mantenuto entro i limiti desiderati "automaticamente". Tuttavia, a volte i batteri che formano acidi iniziano a moltiplicarsi più velocemente di quelli del metano, per cui la concentrazione di acidi grassi volatili nella camera di fermentazione aumenta e si verifica la cosiddetta "acidificazione", a seguito della quale la resa del biogas diminuisce e l'acidità della biomassa aumenta. In questo caso, al contenuto del bioreattore è necessario aggiungere acqua calda, latte di calce, soda. Se l'equilibrio tra azoto e carbonio viene disturbato, viene ripristinato aggiungendo urina di vacca alla biomassa.

La base per la riproduzione senza ostacoli dei batteri anaerobici è, ovviamente, la presenza di sostanze nutritive nel mezzo fermentato. E quasi tutti i nutrienti necessari alla crescita dei batteri del metano sono contenuti negli escrementi animali, che costituiscono la principale materia prima per la produzione di biogas. La diversità della composizione delle specie di batteri metanogeni consente l'utilizzo di quasi tutti i tipi di rifiuti organici liquidi e solidi. Ma la migliore massa organica per la produzione di biogas è il letame bovino mescolato a residui vegetali (il contenuto di umidità della biomassa non è inferiore all'85-90%).

La massa organica fermentata non deve contenere sostanze (antibiotici, solventi, ecc.) che influiscono negativamente sull'attività vitale dei microrganismi. Alcune sostanze non organiche non contribuiscono al "lavoro" dei microrganismi, quindi, ad esempio, l'acqua rimasta dopo il lavaggio con detergenti sintetici non può essere utilizzata per diluire il letame.

La produzione di biogas dipende anche da molti altri fattori. Ad esempio, sulla superficie della massa organica si forma periodicamente una crosta galleggiante che interferisce con il rilascio di biogas. Pertanto, deve essere eliminato agitando il contenuto del bioreattore 1-2 volte al giorno. L'agitazione contribuisce anche a una distribuzione uniforme della temperatura e dell'acidità nella biomassa nella camera di digestione.

Per la completa decomposizione della materia organica, di norma, ci vuole molto tempo. E allo stesso tempo, la durata della fermentazione, tenendo conto del tasso di decomposizione insito in questo tipo di rifiuti, dipende dal grado di decomposizione richiesto della materia organica. Solitamente, la resa massima di biogas e fertilizzanti della migliore qualità si osserva con la decomposizione della materia organica (letame) fino al 30-33%. Si noti che quando la biomassa rimane nel bioreattore per 14-15 giorni, la completezza della sua decomposizione è del 25%.

Con un metodo di digestione in continuo, quando un certo volume di materia organica "esaurita" nel reattore viene scaricato contemporaneamente al caricamento dello stesso volume di materiale fresco, viene rilasciata la maggior quantità di biogas, e con una tale organizzazione del processo per impianti di biogas di piccole dimensioni in appezzamenti domestici, la dose di carico giornaliero di solito non supera il 4 -5% del volume utile della camera di fermentazione.

Autore: Shomin A.A.

Vedi altri articoli sezione Fonti di energia alternative.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Pelle artificiale per l'emulazione del tocco 15.04.2024

In un mondo tecnologico moderno in cui la distanza sta diventando sempre più comune, mantenere la connessione e un senso di vicinanza è importante. I recenti sviluppi nella pelle artificiale da parte di scienziati tedeschi dell’Università del Saarland rappresentano una nuova era nelle interazioni virtuali. Ricercatori tedeschi dell'Università del Saarland hanno sviluppato pellicole ultrasottili in grado di trasmettere la sensazione del tatto a distanza. Questa tecnologia all’avanguardia offre nuove opportunità di comunicazione virtuale, soprattutto per coloro che si trovano lontani dai propri cari. Le pellicole ultrasottili sviluppate dai ricercatori, spesse appena 50 micrometri, possono essere integrate nei tessuti e indossate come una seconda pelle. Queste pellicole funzionano come sensori che riconoscono i segnali tattili di mamma o papà e come attuatori che trasmettono questi movimenti al bambino. Il tocco dei genitori sul tessuto attiva i sensori che reagiscono alla pressione e deformano la pellicola ultrasottile. Questo ... >>

Lettiera per gatti Petgugu Global 15.04.2024

Prendersi cura degli animali domestici può spesso essere una sfida, soprattutto quando si tratta di mantenere pulita la casa. È stata presentata una nuova interessante soluzione della startup Petgugu Global, che semplificherà la vita ai proprietari di gatti e li aiuterà a mantenere la loro casa perfettamente pulita e in ordine. La startup Petgugu Global ha presentato una toilette per gatti unica nel suo genere in grado di scaricare automaticamente le feci, mantenendo la casa pulita e fresca. Questo dispositivo innovativo è dotato di vari sensori intelligenti che monitorano l'attività della toilette del tuo animale domestico e si attivano per pulirlo automaticamente dopo l'uso. Il dispositivo si collega alla rete fognaria e garantisce un'efficiente rimozione dei rifiuti senza necessità di intervento da parte del proprietario. Inoltre, la toilette ha una grande capacità di stoccaggio degli scarichi, che la rende ideale per le famiglie con più gatti. La ciotola per lettiera per gatti Petgugu è progettata per l'uso con lettiere idrosolubili e offre una gamma di accessori aggiuntivi ... >>

L'attrattiva degli uomini premurosi 14.04.2024

Lo stereotipo secondo cui le donne preferiscono i "cattivi ragazzi" è diffuso da tempo. Tuttavia, una recente ricerca condotta da scienziati britannici della Monash University offre una nuova prospettiva su questo tema. Hanno esaminato il modo in cui le donne hanno risposto alla responsabilità emotiva degli uomini e alla volontà di aiutare gli altri. I risultati dello studio potrebbero cambiare la nostra comprensione di ciò che rende gli uomini attraenti per le donne. Uno studio condotto da scienziati della Monash University porta a nuove scoperte sull'attrattiva degli uomini nei confronti delle donne. Nell'esperimento, alle donne sono state mostrate fotografie di uomini con brevi storie sul loro comportamento in varie situazioni, inclusa la loro reazione all'incontro con un senzatetto. Alcuni uomini hanno ignorato il senzatetto, mentre altri lo hanno aiutato, ad esempio comprandogli del cibo. Uno studio ha scoperto che gli uomini che mostravano empatia e gentilezza erano più attraenti per le donne rispetto agli uomini che mostravano empatia e gentilezza. ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Samsung si sta preparando a rilasciare display flessibili 25.11.2012

Nella prima metà del 2013 Samsung intende avviare la produzione in serie dei cosiddetti display flessibili. Con un supporto in plastica, sono più resistenti, leggeri ed economici dei moderni display che utilizzano il vetro come base. Samsung Display si prepara a produrre in serie display con una base in plastica anziché in vetro, il che renderà i dispositivi più forti, più leggeri e ancora più flessibili, secondo il Wall Street Journal, citando una fonte che conosce la situazione.

I display saranno basati sulla tecnologia OLED, il che significa che utilizzeranno i LED. Questa tecnologia viene utilizzata nei display degli smartphone di punta di Samsung e sta gradualmente iniziando a essere introdotta nei televisori. La tecnologia OLED permette la realizzazione di pannelli sottili che, utilizzando la plastica come base, possono essere piegati senza distruggere l'elettronica. Inoltre, tali pannelli sono più leggeri rispetto ai moderni pannelli a base di vetro.

Lo sviluppo di pannelli OLED flessibili è andato avanti negli ultimi anni. Oltre a Samsung, partecipano le società giapponesi Sony, Sharp e LG Display coreana. Ad esempio, Sony Corporation opera in questo campo dal 2002. Due anni fa, Sony ha presentato un display LED flessibile da 4,1 pollici che ha sviluppato. Tuttavia, non ci sono ancora dispositivi commerciali basati su tali display, a causa dei limiti tecnologici nella produzione di massa.

"L'obiettivo principale di Samsung è utilizzare la plastica al posto del tradizionale substrato di vetro per creare display infrangibili. Questa tecnologia può anche aiutare a ridurre i costi dei prodotti e differenziare i prodotti sul mercato", ha affermato Lee Seung-chul, analista di Shinyoung Securities.

Il WSJ scrive che Samsung Display è attualmente nelle fasi finali dello sviluppo di display flessibili. Si prevede di lanciarli sul mercato nella prima metà del 2013 e l'azienda prevede di diventare il loro primo produttore. Il vicepresidente di Samsung Display Lee Chang-hoon ha affermato che la società sta inviando campioni di prova di display flessibili a molti dei suoi partner oggi. Tuttavia, non è stato in grado di nominare la data esatta per il rilascio dei primi prodotti basati su di essi, poiché non è stata ancora determinata. In precedenza sono circolate informazioni sul fatto che il Samsung Galaxy Note II sarà dotato di un display flessibile.

Altre notizie interessanti:

▪ scambio di funghi

▪ apple TV

▪ Alimentatori Sharkoon WPM Bronze

▪ Fino a 4 TB di dischi rigidi NAS Seagate per l'archiviazione collegata alla rete

▪ Poesia e salute

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Citofoni. Selezione di articoli

▪ articolo Mini riscaldatore elettrico. Suggerimenti per il padrone di casa

▪ articolo Qual è la differenza principale tra il titolo di campione olimpico e il titolo di campione del mondo? Risposta dettagliata

▪ articolo Direttore artistico di una struttura di club. Descrizione del lavoro

▪ articolo Reattore elettronico in miniatura sul chip IR51HD420. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

▪ articolo Fonti di corrente. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Lascia il tuo commento su questo articolo:

Tutte le lingue di questa pagina

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito