כיצד להשיג את היעילות של הביוגנרטור. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

כיצד להשיג את היעילות של הביוגנרטור. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מקורות אנרגיה חלופיים

לתפעול יעיל של מפעל ביו-גז, בנוסף לסביבה אנאירובית למהדרין, יהיה צורך לעמוד במספר דרישות. ראשית, לשמור על טמפרטורה ותנאי חומצה אופטימליים בכור. שנית, לנטר כל הזמן את נוכחותם של חומרים מזינים במדיום המותסס, תוך הבטחת תכולה נמוכה של חומרים מעכבים בתווך זה, כלומר חומרים המונעים פעילות חיונית של מיקרואורגניזמים.

למעשה, היווצרות מתאן מתרחשת בטווח רחב למדי של טמפרטורות (8-60 מעלות צלזיוס), בעוד שסוגים מסוימים של חיידקים משתתפים בתהליך התסיסה בטמפרטורות מסוימות.

בדרך כלל מבחינים בשלוש רמות טמפרטורה אופייניות, המועדפות עבור סוגים מסוימים של חיידקים. מצב פסיכופילי הוא בטמפרטורה של 8-20 מעלות צלזיוס, מזופילי - ב-30-40 מעלות צלזיוס, תרמופילי - ב-45-60 מעלות צלזיוס. אופני תסיסה תרמופיליים ומזופיליים פרודוקטיביים יותר, עם זאת, לכל שלושת המצבים יש גם יתרונות וגם חסרונות. מצבים עם טמפרטורות גבוהות יותר דורשים יותר אנרגיה כדי לשמור על הטמפרטורה האופטימלית, אך על ידי צמצום משך העיכול ניתן להקטין משמעותית את נפח הביו-ריאקטור ובכך להגדיל את התפוקה של מפעל הביוגז.

עם זאת, בפועל, שמירה על טמפרטורות גבוהות בביומסה קשורה לעתים קרובות בעלויות אנרגיה גבוהות לחימום ולוויסות תרמי של כורים ביולוגיים, אשר בתורו מייקר באופן משמעותי את עלות הפקת הביוגז. לפיכך, עלות האנרגיה הנדרשת לחימום תכולת תא התסיסה בתסיסה תרמופילית היא כה גדולה עד שהיא עולה על כל היתרונות הקשורים לתסיסה מהירה יותר מאשר במקרים אחרים. מכאן נובע שרק תסיסת מתאן מזופילית (30-40 מעלות צלזיוס) או פסיכופילית (8-20 מעלות צלזיוס) היא בעלת חשיבות מעשית בתנאי בית.

למהלך התסיסה הרגיל, יש צורך בתגובה מעט בסיסית של המדיום (pH = 6,7-7,6). בפעילות מיטבית (חלקה) של חיידקי חומצה ומתאן (כלומר בתהליך תסיסה יציב), ערך ה-pH נשמר בגבולות הרצויים "באופן אוטומטי". עם זאת, לעיתים חיידקים יוצרי חומצה מתחילים להתרבות מהר יותר מהמתאן, עקב כך עולה ריכוז חומצות השומן הנדיפות בתא התסיסה ומתרחשת מה שנקרא "החמצה", כתוצאה מכך יורדת תפוקת הביו-גז והחומציות. של הביומסה עולה. במקרה זה, יש להוסיף מים חמים, חלב סיד, סודה לתוכן הביוריאקטור. אם האיזון בין חנקן לפחמן מופר, הוא משוחזר על ידי הוספת שתן פרה לביומסה.

הבסיס להתרבות ללא הפרעה של חיידקים אנאירוביים הוא, כמובן, נוכחותם של חומרים מזינים במדיום המותסס. וכמעט כל אבות המזון הנחוצים לגידול חיידקי מתאן נמצאים בהפרשת בעלי חיים, שהיא חומר הגלם העיקרי לייצור ביו-גז. המגוון של הרכב המינים של חיידקים יוצרי מתאן מאפשר שימוש כמעט בכל סוגי הפסולת הנוזלית והאורגני המוצקה. אבל המסה האורגנית הטובה ביותר לייצור ביוגז היא זבל בקר מעורבב עם שאריות צמחים (תכולת לחות ביומסה אינה פחותה מ-85-90%).

המסה האורגנית המותססת לא צריכה להכיל חומרים (אנטיביוטיקה, ממיסים וכו') המשפיעים לרעה על הפעילות החיונית של מיקרואורגניזמים. חלק מהחומרים הלא אורגניים אינם תורמים ל"עבודה" של מיקרואורגניזמים, לכן, למשל, אי אפשר להשתמש במים שנותרו לאחר כביסה עם חומרי ניקוי סינתטיים כדי לדלל זבל.

הפקת ביוגז תלויה גם בגורמים רבים אחרים. לדוגמה, קרום צף נוצר מעת לעת על פני המסה האורגנית, ומפריע לשחרור ביוגז. לכן, יש לחסל אותו על ידי ערבוב התוכן של הביוריאקטור 1-2 פעמים ביום. ערבוב תורם גם לפיזור אחיד של טמפרטורה וחומציות בביומסה בתא העיכול.

לפירוק מוחלט של חומר אורגני, ככלל, זה לוקח הרבה זמן. ויחד עם זאת, משך התסיסה, תוך התחשבות בקצב הפירוק הגלום בפסולת מסוג זה, תלוי במידת הפירוק הנדרשת של החומר האורגני. בדרך כלל, התשואה המקסימלית של ביוגז והדשנים האיכותיים ביותר נצפתה עם פירוק של חומר אורגני (זבל) עד 30-33%. שימו לב שכאשר הביומסה נשארת בביוריאקטור למשך 14-15 ימים, שלמות הפירוק שלה היא 25%.

בשיטה רציפה של עיכול, כאשר נפח מסוים של חומר אורגני "מבוזבז" בכור נפרק בו-זמנית עם העמסת אותו נפח של חומר טרי, משתחררת הכמות הגדולה ביותר של ביוגז, ועם ארגון כזה של התהליך עבור מפעלי ביו-גז בגודל קטן בחלקות ביתיות, מינון הטעינה היומי בדרך כלל אינו עולה על 4-5% נפח שמיש של תא התסיסה.

מחבר: שומין א.א.

ראה מאמרים אחרים סעיף מקורות אנרגיה חלופיים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מצא הבדל חשוב בין המוח האנושי לפרימטים אחרים 01.09.2022

מדענים מאוניברסיטת ייל האמריקאית השוו את פעילות הגנים בתאי קליפת המוח בבני אדם ובמיני פרימטים אחרים. זה איפשר לחשוף הרבה מהמשותף ביניהם - וכמה הבדלים חשובים שעשויים להיות מפתח להיווצרות ותפעול המוח האנושי. בין ההבדלים הללו נמצאים תאי מיקרוגליה, המשתמשים בגן FOXP2, החשוב לשפה.

ביולוגים בראשותו של ננאד ססטן חקרו את המבנים של קליפת המוח הקדמית (dlPFC) - אזור הקשור באופן הדוק לעבודת השפה והרגשות, זיכרון לטווח קצר, קבלת החלטות ותפקודים קוגניטיביים גבוהים אחרים של המוח.

נעשה שימוש ברקמות dlPFC מארבעה מיני פרימטים, בני אדם, שימפנזים, מקוקים ומרמוסטים. עבור כל אחד מהם, מדענים זיהו תמליל - סט שלם של RNA המסונתז מגנים פעילים, המראה אילו מהם פועלים בכל תא מסוים. כך, המחברים השיגו יותר מ-600 תעתיקים עבור מיני פרימטים שונים, ולאחר מכן השוו ביניהם.

ההשוואה אפשרה לזהות יותר ממאה סוגי תאים המשותפים גם לבני אדם וגם לבעלי חיים אחרים - וחמישה סוגי תאים שאינם מצויים בכולם. ארבעה מהם מתרחשים רק בבני אדם, ואחד מתרחש בבני אדם ושימפנזים. תאים אלה שייכים למיקרוגליה, מערכת החיסון של המוח, שחשובה לא כל כך למלחמה בזיהומים אלא להיווצרות ותחזוקה של רקמת עצבים.

ניתוח גנטי של תאי מיקרוגליה אלה הראה שהגן FOXP2 פועל בבני אדם, בעוד שהוא נותר לא פעיל בפרימטים אחרים. גן זה פועל כמווסת של גנים רבים אחרים, המשתתפים בפיתוח לא רק של המוח, אלא גם איברים פנימיים אחרים.

ידוע ששיבוש של FOXP2 במערכת העצבים מוביל להפרעות בדיבור ולתפקוד הכללי של המנגנון הקולי. כעת מדענים מצאו ש-FOXP2 מתפקד בכמה נוירונים בכל הפרימטים, אבל במיקרוגליה רק בבני אדם. לפיכך, הפכנו קצת יותר להבנה בדיוק כיצד מוחותיהם של פרימטים ובני אדם שונים.

"היום, קליפת המוח הקדם-מצחית הגבי נחשבת לחלק מרכזי בזהות האנושית", מוסיף ננאד ססטן. "אבל אנחנו עדיין לא יודעים מה בדיוק מייחד אותו בבני אדם, ומבדיל אותו ממינים אחרים של פרימטים. עכשיו יש לנו ראיות חדשות לכך".

עוד חדשות מעניינות:

▪ מתנדים זעירים 32,768 קילו-הרץ מבית Geyer

▪ מדענים משווים כריכים לקרינה

▪ רכב חדש עם מנוע אוויר

▪ נמצאה המולקולה המזדקנת

▪ נאס"א תבנה מטוס על קולי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע של האתר פלאי הטבע. בחירת מאמרים

▪ מאמר התחלות רוסיות באמת. ביטוי עממי

▪ מאמר מדוע הרים הינדי אחד את ידו הימנית בשנת 1973 ומעולם לא הוריד אותה? תשובה מפורטת

▪ מאמר חשמלאי לתיקון ותחזוקה של ציוד חשמלי של תחנות דלק. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר חתול אולטראסוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר פנס LED לאופניים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר