생물 반응기. 계획, 설명

라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전
무료 도서관 / 무선 전자 및 전기 장치의 계획

생물 반응기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무료 기술 라이브러리

바이오리액터는 모든 바이오가스 플랜트의 기초이며 설계에 다소 엄격한 요구 사항이 부과됩니다. 따라서, 생물반응기의 본체는 벽이 완전히 조일 정도로 충분히 강해야 합니다. 벽의 우수한 단열과 부식에 안정적으로 저항하는 능력이 필요합니다. 이 경우 유지 보수를 위해 내부 공간에 접근할 수 있을 뿐만 아니라 원자로를 적재하고 비울 수 있는 가능성을 제공해야 합니다.

원자로의 형태는 매우 다양합니다. 따라서 액체 기질 혼합, 가스 축적, 침전물 제거 및 결과 크러스트 파괴에 가장 유리한 조건을 만드는 관점에서 계란 모양의 탱크를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 형태의 대형 원자로는 일반적으로 콘크리트로 제작되기 때문에 제조 비용이 많이 들고 사용이 크게 제한되는 것이 특징입니다. 반면에 작은 부피의 보조 반응기는 유리 섬유, 즉 유리 섬유로 강화된 폴리에스테르 수지로 만들기가 매우 쉽고 비용이 많이 들지 않습니다.

달걀 모양처럼 상하가 원추형인 원통형 탱크는 가스 축적 공간이 작고 부유 크러스트의 양이 적으며 슬러지 제거가 좋은 것이 특징입니다. 그러나, 이러한 반응기에서는 액체 기질의 이동에 덜 유리한 조건이 생성됩니다. 달걀 모양의 원자로와 같은 도시 폐수 처리 및 분해 시설에 사용되는 이 모양의 대용량 탱크는 콘크리트로 만들어집니다. 그러나 "원통형" 원자로는 다소 저렴합니다. 개별 농장에서 위의 형태의 반응기는 물론 더 작은 용량이지만 강철 또는 유리 섬유로 만들어집니다. 그건 그렇고, 유리 섬유 반응기에서는 기판 이동을 위한 더 나은 조건을 달성하는 것이 더 쉽습니다.

그림 2. 가장 일반적인 유형의 생물 반응기 탱크: a - 달걀 형태, b - 원뿔형 상부 및 하부 부분이 있는 원통형, c - 원통형, d - 칸막이가 있는 원통형, e - 평행육체 형태(칸막이 있음) ), f - 원통형 (비스듬히 위치), g - 땅에 트렌치 (뚜껑 포함).

원통형 탱크는 비교적 제조하기 쉽고 농업용 탱크 건설에 대한 광범위한 경험으로 설명됩니다 (강철, 콘크리트, 유리 섬유 탱크-사일리지 및 기타 사료용 벙커). 그러나 이전 형태의 탱크와 비교할 때 원통형 탱크에서 기질을 이동시키기 위한 충분한 조건을 구성하는 것은 불가능하며 침전물 제거 및 부유 지각 파괴에 대한 더 높은 비용을 고려해야 합니다. 질량을 혼합하기 위한 에너지 소비.

생물 반응기
그림 3. 흐름 유형의 1챔버 바이오가스 설치: 2 - 펌프; 3 - 수신 챔버; 4 - 발효실; 5 - 혼합 장치; 6 - 히터; 7 - 후발효실; 8 - 발효된 덩어리의 수집; XNUMX - 오거.

원통형 탱크가 가로 세로 파티션에 의해 두 개의 챔버로 분할되면 탱크 챔버를 번갈아 사용하여 바이오가스 생산 시스템을 구성할 수 있습니다. 또한 배플이 있는 탱크를 구성하는 것이 두 개의 개별 탱크를 구성하는 것보다 비용이 적게 듭니다. 우리는 또한 이러한 배열로 탱크 외벽의 단열 값이 감소하고 충분한 열 전도성 재료로 만들어진 파티션에 가열 장치를 통합하는 것이 그리 어렵지 않아 설치를 제공합니다. 추가 구조적 이점.

그림 4. 트렌치 바이오가스 플랜트: 1 - 동물을 위한 공간; 2 - 생물 반응기; 3 - 교반기; 4 - 잡아; 5 - 발효 분뇨 저장; 6 - 가스 탱크.

단순하고 대부분 소규모의 자가 건설 바이오가스 플랜트에서 발효실은 일반적으로 평행 육면체(뚜껑이 있는 풀 또는 피트) 모양입니다. 효율성을 향상시키기 위해 이러한 반응기는 수직 벽으로 분리되어 주요 발효 챔버와 슬러지의 최종 발효 및 침전을 위한 챔버를 생성합니다. 사실, 이러한 유형의 설치는 물질의 균일한 혼합 또는 챔버의 작업량 부하 제어를 보장하는 것이 실질적으로 불가능하기 때문에 기판의 높은 수준의 분해를 달성하는 것을 가능하게 하지 않습니다. 최대량의 가스를 얻는 데 필요한 반응기 내 질량의 체류 시간 준수. 예, 떠 다니는 지각과 퇴적물의 파괴는 여기에서 높은 비용과 관련이 있습니다.

수평 탱크에서 기판은 세로 방향으로 혼합됩니다. 여기에서 강철 또는 유리 섬유로 만든 원통형 반응기는 소규모 설치에 적합합니다. 상당한 용량의 수평 탱크는 평행 육면체 모양을 가지며 콘크리트로 만들어집니다.

이러한 탱크의 기울어진 배열은 배출구로의 슬러지 흐름을 용이하게 합니다. 이 디자인은 가장 간단한 혼합 메커니즘을 배치하는 데 편리합니다.

지면에 파인 트렌치 형태의 저장소는 다량의 기질을 처리할 수 있게 합니다. 원자로 벽의 건축 자재로는 원칙적으로 콘크리트가 사용됩니다.

이제 실제로 이미 사용되고 있는 일부 유형의 바이오가스 플랜트 설계에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 이제 칸막이가 있는 평행 육면체 형태의 탱크를 기반으로 흐름 유형의 XNUMX 챔버 바이오 가스 플랜트가 개발되었으며 안정적으로 작동하며 기질은 먼저 탱크의 한 부분 (발효 챔버)으로 향합니다. ), 중력에 의해 다른 부분(후발효실)으로 흐릅니다. 이 공장의 효율성을 높이기 위해 발효실에 교반기, 히터, 슬러지의 큰 개재물을 제거하는 오거가 장착되어 있습니다.

생물 반응기
그림 5. 트렌치 바이오가스 플랜트: 1 - 탄성 수집기; 2 - 폼 보드; 3 - 발효실; 4 - 히터 (보일러).

그림 6. 탄성 생물 반응기

트렌치 바이오가스 플랜트는 점점 더 보편화되고 있습니다. 예를 들어 독일의 트렌치 설치를 살펴보겠습니다. 여기에서 동물이 보관되는 건물에서 직접 물로 희석 된 분뇨는 발효되는 생물 반응기로 이동합니다. 이 공장에는 기질의 기계적 혼합과 발효 거름을 적재하기 위한 그래플이 장착되어 있습니다.

또 다른 트렌칭 플랜트(미국)에서는 신선한 액체 거름이 위에서부터 발효실로 들어가고 아래에서 가열된 물이 들어갑니다. 설비의 가스 포집기는 탄성이 있으며 발포 플레이트는 단열을 위해 발효 기질의 표면에 위치합니다.

또한 동남아시아 국가에서 일반적으로 사용되는 유연한 원자로에 독자의 관심을 끌겠습니다. 이러한 반응기(용량)는 조밀한 고무 직물 또는 합성 필름으로 만들어집니다. 이러한 생물 반응기의 작업을 구성하려면 땅에 묻거나 충분히 강한 "원형"울타리 안에 두어야합니다.

저자: 쇼민 A.A.

다른 기사 보기 섹션 대체 에너지원.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

정원의 꽃을 솎아내는 기계 02.05.2024

현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

물 위의 컴퓨터 01.06.2023

호주의 과학자들은 물이 담긴 용기에서 계산을 수행하고 미래를 예측하는 프로토타입 "저수지" 컴퓨터를 발표했습니다.

물 위의 파도의 거동은 엄격한 물리법칙의 적용을 받으며 예측 가능한 결과로 이어집니다. 과학자들에 따르면, 그들의 발명품은 어떤 디지털 플랫폼보다 빠르고 정확하게 많은 작업을 수행할 수 있는 아날로그 컴퓨터입니다.

연구원들은 과학자들이 과학 기사에서 설명한 효과적인 수학적 모델(신경망 작동 요소를 기반으로 함)으로 프로토타입을 지원했습니다.

구조적으로 "저수지" 컴퓨터의 프로토타입은 물이 흐르는 긴 용기입니다. 입력 회로의 역할은 흐르는 물 표면에 파도를 일으키는 펌프에 의해 수행됩니다. 과학자들은 빠르게 힘을 잃는 일반 파동이 아니라 비선형 매질에서 전파되는 구조적으로 안정적인 고립 파동, 소위 솔리톤에 관심이 있다는 점에 유의해야 합니다.

제시된 프로토타입은 아날로그 웨이브 플랫폼이 주문 및 임의 입력 데이터를 모두 저장할 수 있음을 보여주었습니다. 또한 웨이브 플랫폼은 작업에 따라 입력 데이터를 처리하는 것을 시연했습니다. 많은 경우에 저장소에서 제공한 결과는 기존 디지털 컴퓨터에서 수행한 유사한 계산을 정확히 초과했습니다.

진폭과 파동 패턴 판독의 정확도를 향상시키기 위해 과학자들은 물에 형광 성분을 첨가했습니다. 앞으로 그들은 탱크에서 파동 충돌의 원리에 따라 작동할 수 있는 "물" 마이크로 프로세서를 개발할 계획이지만 마이크로 수준에서 고전적인 마이크로 칩과 같은 보호된 형태로 작동합니다.

아날로그 "저수지" 컴퓨터는 기후학, 사회학, 주식 시장 및 예측이 많은 확률적 요인에 의존하는 분야에서 계산 속도를 높일 것으로 예상됩니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ 보호용 접착제가 있는 초안정성 페로브스카이트 기반 태양전지

▪ 그을음과 톱밥으로 만든 생분해성 배터리

▪ SONY 캠코더는 DVD를 즉석에서 굽습니다.

▪ Thecus N2810 Pro NAS

▪ 우주에서 자라는 후무스

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트 섹션 저주파 증폭기. 기사 선택

▪ Moritz Gottlieb Safir의 기사. 유명한 격언

▪ 기사 1960년대와 70년대에 미국의 핵미사일을 발사하기 위해 어떤 코드가 설정되었습니까? 자세한 답변

▪ 기사 Deboner. 업무 설명서

▪ 기사 전기 및 자기 안테나의 동등성. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 배터리의 일광. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰