Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Միատարր կենսազանգվածի անաերոբ խմորման գործընթացի փորձնական ուսումնասիրությունը և կենսագազ-էներգիա տեխնոլոգիայի կատարելագործման ինժեներական մշակումները

Գևորգյան, Արմինե Արծրունու (2016) Միատարր կենսազանգվածի անաերոբ խմորման գործընթացի փորձնական ուսումնասիրությունը և կենսագազ-էներգիա տեխնոլոգիայի կատարելագործման ինժեներական մշակումները. PhD thesis, Ճարտարապետության և շինարարության Հայաստանի ազգային համալսարան.

[img] PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (17Mb)
    [img] PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (4Mb)

      Abstract

      Մեր մոլորակի վրա բնական և արհեստական օրգանական նյութերի գումարային զանգվածը գնահատվում է տասնյակ մլդ. տոննայով: Այդ քանակի մոտ մեկ քառորդն ամեն տարի վերարտադրվում է: Գյուղատնտեսության արագ զարգացումը, մասնավորապես, անասնապահական ու թռչնապահական խոշոր ֆաբրիկաների փոխադրումն արդյունաբերական հիմքի վրա, առաջացնում է մեծ քանակի օրգանական պինդ և հեղուկ թափոնների տեղական կուտակումներ, ընդ որում, պինդ թափոնները կուտակում են բաց հրապարակներում, հեղուկ թափոնները` հողային ավազաններում, իսկ բնակավայրերի կենցաղային և արտադրական թափոնները` աղբանոցներում: Թա-փոնների այդ կուտակումների մեջ առկա օրգանական նյութերի բնական պայմաններում խմորման հետևանքով առաջանում է դյուրավառ գազ` կենսագազ, որի բաղադրության մեջ հիմնական տարրերն են մեթանը և ածխաթթու գազը: Բնական պայմաններում գազանջատման գործընթացը զարգանում է թթվածնի պակասության, առավել ևս, դրա բացակայության պայմաններում: Անասնապահության և գյուղատնտեսության այլ թափոնների վերամշակման տեխնոլոգիաներից ներկայումս լայն կիրառություն է ստացել փակ տարողությունում` ռեակտորում, դրանց խմորման գործընթացը, որն ուղեկցվում է կենսագազի արագացված անջատումով: Կենսագազը գրեթե զուրկ է ազոտի ենթօքսիդից, սակայն պարունակում է զգալի քանակությամբ (60-70%) մեթան, որը ածխաթթու գազի համեմատությամբ 21 անգամ ավելի վտանգավոր է ջերմոցային էֆեկտի առումով: Հետևաբար օրգանական թափոնների մշակումը կենսագազի գործարանում «կենսազանգվածկենսագազ-էներգիա» տեխնոլոգիայով հնարավորություն է տալիս կրճատել մթնոլորտ արտանետվող ջերմոցային գազի քանակը և ստանալ լրացուցիչ եկամուտ արտադրվող էլեկտրական և ջերմային ՝էներգիաների ու ստացվող օրգանական պարարտանյութի հաշվին: ԽՍՀՄ-ի նախկին երկրներից Հայաստանն առաջին էր, ուր ձեռնարկվեց կենսագազի գործարանի հիմնում: Դանիական ու նորվեգական մասնագետների հետ նախագծվեց ու կառուցվեց կենսագազի 250 տ/օր հզորությամբ գործարան, որը պատկանում է եվրոպական խոշոր գործարանների դասին: Ջերմոցային գազերի արտանետումներն աշխարհում ներկայումս կազմում են 10.6 Հտ/տարի: Ըստ Կիոտոյի արձանագրության դրույթների՝ եվրոպական մասնագետների հանձնախմբի և մեր հաշվարկների, Լուսակերտի կենսագազի գործարանի ջերմոցային գազի կրճատումը կազմում է 27000 տ/տարի: Разработка методов утилизации органических отходов, в частности, отходов животноводства, представляет, в первую очередь, важную экологическую проблему. Одним из методов утилизации отходов является анаэробное брожение органических веществ в реакторе с целью выработки биогаза, что имеет широкое распространение во многих странах мира (Китай, Индия, европейские страны, США и т.д.). На биогазовых заводах, в основном, прибегают к двум технологиям: биомасса-биогаз-электрическая и тепловая энергии, путем сжигания биогаза в коогенерационной установке и биомасса-биогаз-чистый метан, путем очистки биогаза от углекислого газа. В обеих технологиях предварительно отделяют сероводород из состава биогаза, как агрессивное вещество для металлических поверхностей машин и труб. На биогазовых заводах европейских стран, как правило, применяют комбинированную биомассу, состоящую из навоза коров, свиней и бытовых органических отходов городов и других населенных пунктов. Среди специалистов отрасли бытует мнение, что анаэробное брожение однородной биомассы может быть неустойчиво по времени. Очевидно, что проверку данного предположения можно осуществлять только экспериментальным путем. С целью изучения динамики процесса и производительности газовыделения из однородной биомассы- птичьего помета, в зависимости от влажности была создана лабораторная экспериментальная установка, состоящая из двух реакторов со своими мокрыми газгольдерами. В работе приведены результаты экспериментальных исследований, проведенных на лабораторной и производственной установках. Для Лусакертского биогазового завода разработана технологическая схема трубопроводного транспорта инфлюэнта и эрфлюента, соответственно подачи сырого помета механическим способом из центрального бассейна до бассейна подготовки инфлюэнта и удаления эрфлюэнта самотечным способом, из реактора до открытого бассейна хранения, одним и тем же магистральным трубопроводом. Произведены гидравлические расчеты по определению диаметра трубопровода и времени опорожнения его участков в зависимости от профиля магистрального трубопровода. Elaboration of methods for the utilization of organic wastes, namely manure of livestock farming is first of all an important environmental problem. One of the methods of utilization of wastes is anaerobic fermenting of organic mass in the reactor, aiming to produce biogas, which is practised on a large scale in many countries (China, India, European countries, the US and others. In biogas plants two technologies are basically applied: biomass-biogas- power and thermoEnergy by burning biogas using coo-generating machine and biomass/biogas/ pure methane by purifying biogas from carbonic (acid) gas. In both technologies preliminarily hydrogen sulphyde is separated from biogas composition, which is aggressive substance for metal surface of equipment and pipes. In biogas plants of European countries, as a rule, combined biomass, composed of cow and pig manure, as well as wastes of cities and other populated areas are utilized. Among specialists of the field there exists an opinion that inorganic fermentation of homogenous biomass may turn out to be unstable over time. It is evident that this statement can be substantiated only by conducting an experiment. Aiming to study the dynamics of the process and productivity of gas separation from homogenous biomass out of the height of a bird flight depending on the humidity, an experimental laboratory plant has been established made up of two reactors having wet gasholders. For Lusakert biogas plant a technological scheme of pipeline conveyance has been worked out for the influent and airfluent, for supplying raw manure in a mechanical way from the central basin to the basin of preparing influent and discharge of airfluent by gravity from the reactor to the open air storage, using the same main pipeline. Hydraulic calculations have been conducted on defining the diameter of the pipeline and the time for emptying of its area depending on the profile of the pipeline.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Экспериментальное исследование анаэробного брожения однородной биомассы и инженерные разработки усовершенствования технологии биогаз-энергия. Experimental study on anaerobic fermentation of homogenous biomass and engineering elaborations for the improvement of the technology- biogas-energy.
      Uncontrolled Keywords: Геворгян Армине Арцруновна, Gevorgyan Armine Arcrun
      Subjects: Architecture
      Hydrology
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 06 Sep 2016 15:27
      Last Modified: 06 Sep 2016 15:27
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3361

      Actions (login required)

      View Item