ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ БІОГАЗОВОЇ УСТАНОВКИ
Ключові слова:
біогаз, субстрат, установка, добрива, тепловий насос, пряма рекуперація, ефлюент, інфлюент, енергія
Анотація
В статті представлені технологічні схеми та конструктивні рішення способів підвищення виходу товарного біогазу при анаеробній переробці органічних відходів сільського господарства. При цьому проаналізовані наступні методи підвищення енергоефективності систем генерації енергії на основі анаеробної обробки відходів тваринництва, як: добавка до оброблюваних відходів високоенергетичних субстратів (зерно, силос, конюшинна суміш тощо); пряма рекуперація теплової енергії (субстрат/ефлюент); рекуперація теплової енергії із використанням термотрансформаторів; добавка до оброблених відходів високоенергетичних субстратів; попереднє аеробне нагрівання субстрату. Використання засобів підвищення енергетичної ефективності біогазових установок дозволить значно розширити сферу їх застосування в АПК при обробці органічних відходів різного складу, проте рішення про використання того чи іншого методу має прийматись виходячи з конкретних умов сільськогосподарського підприємства.
Посилання
1. Гелетуха Г., Кучерук П., Матвєєв Ю. Перспективи виробництва біометану в Україні: аналітична записка UABIO. 2022. № 29. С. 58. URL: https://uabio.org/wp-content/uploads/2022/09/UA-Position-paper-UABIO-29.pdf (дата звернення 22.02.2024).
2. Emmanuel Kweinor Tetteh, Sudesh Rathilal. Kinetics and Nanoparticle Catalytic Enhancement of Biogas Production from Wastewater Using a Magnetized Biochemical Methane Potential (MBMP) System. URL: https://www.mdpi.com/2073-4344/10/10/1200 (дата звернення 12.02.2024).).
3. Енерго- та ресурсозбереження в тваринництві: підручник / Б. В. Болтянський [та ін.]. Київ: Видавничий дім «Кондор», 2020. 410 с.
4. Norazwina Zaino. Kinetics of Biogas Production from Banana Stem Waste. Biogas / Dr. Sunil Kumar (Ed.). 2012. P. 395-408.
5. Гелетуха Г. Г., Кучерук П. П., Матвєєв Ю. Б. Перспективи виробництва та використання біометану в Україні. Аналітична записка Біоергетичної асоціації України. 2014. № 11. 42 с.
6. Ратушняк Г. С., Лялюк О. Г., Кощеєв І. А. Біогазові установки з відновлюваними джерелами енергії термостабілізації процесу ферментації біомаси. Вінниця: ВНТУ, 2017. 110 с.
7. Ткаченко С. Й., Степанов Д. В. Теплообмінні та гідро-динамічні процеси в елементах енергозабезпечення біогазової установки: монографія. Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2004. 132 c.
8. Milbrandt A., Bush B., Melaina M. Biogas and Hydrogen Systems Market Assessment. 25 p. URL: https://www.nrel.gov/docs/ fy16osti/63596.pdf (дата звернення 17.02.2024).
9. Skliar А., Skliar R. Justification of conditions for research on a laboratory biogas plan. MOTROL: Motoryzacja I Energetyka Rolnictwa. 2014. Vol.16(2). P. 183–188.
10. Muradin M., Joachimiak-Lechman K., Foltynowich Z. Evaluation of Eco-Efficiency of Two Alternative Agricultural Biogas Plants. URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/8/11/2083 (дата звернення 02.02.2024).
11. Акулов В. Д. Щодо питання енергозбереження в біогазових установках. Технічний прогрес у тваринництві та кормовиробництві: XІ Міжнар. наук.-техн. конференція. Глеваха-Київ, 2023. С. 181-183.
12. Komar A. Definition of priority tasks for agricultural development. Abstracts of XIV International Scientific and Practical Conference. «Multidisciplinary research». Bilbao, Spain 2020. Р. 431- 433.
13. Войтов В. А. Аналіз технологій утилізації відходів птахівництва за кордоном. Праці ТДАТУ. 2019. Вип. 19, т. 4. С. 100-109. https://doi.org/10.31388/2078-0877-19-4-100-109.
14. Гураль І. В., Дивак М. П. Біохімічний аналіз процесів в біогазових установках та його застосування в задачі макромоделювання процесів виробництва біогазу. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. 2014. № 5. С. 152-158.
15. Skliar O. Directions of increasing the efficiency of energy use in livestock. Current issues of science and education: Abstracts of XIV International Scientific and Practical Conference. Rome, 2021. P. 171-176.
16. Акулов В. Д. Аналіз та напрями удосконалення теплообмінників біогазових установок. Молодь і технічний прогрес в АПВ: матеріали Міжнар. наук.-прак. конференції. Харків, 2023. С. 95-97.
17. Скляр О. Г., Скляр Р. В., Комар А. С. Огляд методів дослідження та оптимізації машинних технологій утилізації відходів тваринництва. Науковий вісник ТДАТУ. 2023. Вип. 13, т. 2. С. 9-13. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-2-9.
18. Скляр О. Г., Комар А. С. Теоретичні аспекти моделювання машинної технології утилізації органічних відходів. Праці ТДАТУ: 2023. Вип. 23, т. 1. С. 104 – 114. https://doi.org/10.31388/2078-0877-2023-23-1-104-115.
19. Komar A. S. Methodological approaches to the optimization of machine technologies of animal waste disposal. Scientific research in the modern world: Proceedings of the 8th International scientific and practical conference. Toronto, 2023. P. 194-198.
20. Скляр О. Г. Теоретичні дослідження режимів і параметрів метантенку біогазової установки. Науковий вісник ТДАТУ. 2020. Вип. 10, т. 1. С. 1-14. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2020-1-14.
21. Скляр О. Г., Скляр Р. В. Біоконверсні технології прискореної переробки відходів тваринництва в екологічно безпечні добрива. Науковий вісник ТДАТУ. 2021. Вип. 11, т. 2. № 3. https://doi.org/ 10.31388/2220-8674-2021-2-3.
22. Григоренко С. М. Аналіз технології пасивного компостування органічних відходів у буртах. Сучасні проблеми землеробської механіки: збірник тез доп. XХІV Міжнар.наук. конференції. Київ, 2023. С. 122-125.
23. Майстренко О. Ю., Куріс Ю. В., Калінцева Ю. С. Розробка математичної моделі процесів розвитку мікроорганізмів в рамках біоенергетики біомаси. Новини Енергетики. 2010. № 2. С. 32–39.
24. Григоренко С. М. Удосконалення технології метаногенерації пташиного посліду. Технічне забезпечення інноваційних технологій в агропромисловому комплексі: Мат. ІІ Міжнар. наук.-практ. конф. Мелітополь: ТДАТУ, 2020. С. 94-99.
25. Скляр Р. В. Основні принципи побудови та аналіз математичних моделей технологічних процесів. Молодь і технічний прогрес в АПК: матеріали Міжнар. наук.-практ. конференції. Харків: ХНТУСГ, 2021. С. 263-266.
26. Скляр Р. В. Доцільність використання економіко-математичних моделей в сільському господарстві. Інноваційні технології в АПК: матеріали VII Всеукр. наук.-практ. конференції. Луцьк: Луцький НТУ, 2021.С. 122-124.
2. Emmanuel Kweinor Tetteh, Sudesh Rathilal. Kinetics and Nanoparticle Catalytic Enhancement of Biogas Production from Wastewater Using a Magnetized Biochemical Methane Potential (MBMP) System. URL: https://www.mdpi.com/2073-4344/10/10/1200 (дата звернення 12.02.2024).).
3. Енерго- та ресурсозбереження в тваринництві: підручник / Б. В. Болтянський [та ін.]. Київ: Видавничий дім «Кондор», 2020. 410 с.
4. Norazwina Zaino. Kinetics of Biogas Production from Banana Stem Waste. Biogas / Dr. Sunil Kumar (Ed.). 2012. P. 395-408.
5. Гелетуха Г. Г., Кучерук П. П., Матвєєв Ю. Б. Перспективи виробництва та використання біометану в Україні. Аналітична записка Біоергетичної асоціації України. 2014. № 11. 42 с.
6. Ратушняк Г. С., Лялюк О. Г., Кощеєв І. А. Біогазові установки з відновлюваними джерелами енергії термостабілізації процесу ферментації біомаси. Вінниця: ВНТУ, 2017. 110 с.
7. Ткаченко С. Й., Степанов Д. В. Теплообмінні та гідро-динамічні процеси в елементах енергозабезпечення біогазової установки: монографія. Вінниця: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2004. 132 c.
8. Milbrandt A., Bush B., Melaina M. Biogas and Hydrogen Systems Market Assessment. 25 p. URL: https://www.nrel.gov/docs/ fy16osti/63596.pdf (дата звернення 17.02.2024).
9. Skliar А., Skliar R. Justification of conditions for research on a laboratory biogas plan. MOTROL: Motoryzacja I Energetyka Rolnictwa. 2014. Vol.16(2). P. 183–188.
10. Muradin M., Joachimiak-Lechman K., Foltynowich Z. Evaluation of Eco-Efficiency of Two Alternative Agricultural Biogas Plants. URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/8/11/2083 (дата звернення 02.02.2024).
11. Акулов В. Д. Щодо питання енергозбереження в біогазових установках. Технічний прогрес у тваринництві та кормовиробництві: XІ Міжнар. наук.-техн. конференція. Глеваха-Київ, 2023. С. 181-183.
12. Komar A. Definition of priority tasks for agricultural development. Abstracts of XIV International Scientific and Practical Conference. «Multidisciplinary research». Bilbao, Spain 2020. Р. 431- 433.
13. Войтов В. А. Аналіз технологій утилізації відходів птахівництва за кордоном. Праці ТДАТУ. 2019. Вип. 19, т. 4. С. 100-109. https://doi.org/10.31388/2078-0877-19-4-100-109.
14. Гураль І. В., Дивак М. П. Біохімічний аналіз процесів в біогазових установках та його застосування в задачі макромоделювання процесів виробництва біогазу. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. 2014. № 5. С. 152-158.
15. Skliar O. Directions of increasing the efficiency of energy use in livestock. Current issues of science and education: Abstracts of XIV International Scientific and Practical Conference. Rome, 2021. P. 171-176.
16. Акулов В. Д. Аналіз та напрями удосконалення теплообмінників біогазових установок. Молодь і технічний прогрес в АПВ: матеріали Міжнар. наук.-прак. конференції. Харків, 2023. С. 95-97.
17. Скляр О. Г., Скляр Р. В., Комар А. С. Огляд методів дослідження та оптимізації машинних технологій утилізації відходів тваринництва. Науковий вісник ТДАТУ. 2023. Вип. 13, т. 2. С. 9-13. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2023-2-9.
18. Скляр О. Г., Комар А. С. Теоретичні аспекти моделювання машинної технології утилізації органічних відходів. Праці ТДАТУ: 2023. Вип. 23, т. 1. С. 104 – 114. https://doi.org/10.31388/2078-0877-2023-23-1-104-115.
19. Komar A. S. Methodological approaches to the optimization of machine technologies of animal waste disposal. Scientific research in the modern world: Proceedings of the 8th International scientific and practical conference. Toronto, 2023. P. 194-198.
20. Скляр О. Г. Теоретичні дослідження режимів і параметрів метантенку біогазової установки. Науковий вісник ТДАТУ. 2020. Вип. 10, т. 1. С. 1-14. https://doi.org/10.31388/2220-8674-2020-1-14.
21. Скляр О. Г., Скляр Р. В. Біоконверсні технології прискореної переробки відходів тваринництва в екологічно безпечні добрива. Науковий вісник ТДАТУ. 2021. Вип. 11, т. 2. № 3. https://doi.org/ 10.31388/2220-8674-2021-2-3.
22. Григоренко С. М. Аналіз технології пасивного компостування органічних відходів у буртах. Сучасні проблеми землеробської механіки: збірник тез доп. XХІV Міжнар.наук. конференції. Київ, 2023. С. 122-125.
23. Майстренко О. Ю., Куріс Ю. В., Калінцева Ю. С. Розробка математичної моделі процесів розвитку мікроорганізмів в рамках біоенергетики біомаси. Новини Енергетики. 2010. № 2. С. 32–39.
24. Григоренко С. М. Удосконалення технології метаногенерації пташиного посліду. Технічне забезпечення інноваційних технологій в агропромисловому комплексі: Мат. ІІ Міжнар. наук.-практ. конф. Мелітополь: ТДАТУ, 2020. С. 94-99.
25. Скляр Р. В. Основні принципи побудови та аналіз математичних моделей технологічних процесів. Молодь і технічний прогрес в АПК: матеріали Міжнар. наук.-практ. конференції. Харків: ХНТУСГ, 2021. С. 263-266.
26. Скляр Р. В. Доцільність використання економіко-математичних моделей в сільському господарстві. Інноваційні технології в АПК: матеріали VII Всеукр. наук.-практ. конференції. Луцьк: Луцький НТУ, 2021.С. 122-124.
Опубліковано
2024-07-02
Як цитувати
Скляр, О. Г., Скляр, Р. В., & Акулов, В. Д. (2024). ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ БІОГАЗОВОЇ УСТАНОВКИ. Праці Таврійського державного агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного, 24(2), 27-36. https://doi.org/10.32782/2078-0877-2024-24-2-3
Розділ
Галузеве машинобудування
