Четверик Г. О. Енергоефективне перетворення рідких відходів газифікації біомаси в біогазовій установці

1. Об’єкт дослідження: процес сумісного метанового бродіння гною та рідких відходів газифікації біомаси. Мета роботи: підвищення ефективності перетворення рідких відходів (конденсату) газифікації біомаси в біогаз шляхом сумісного бродіння з гноєм в біогазовій установці. Методи дослідження: вміст сухої речовини та вміст золи в сухому залишку вимірювали гравіметричним методом; тривалість лаг-фази та інтенсивність виходу метану визначали з використанням математичної моделі динаміки виходу метану; для дослідження стійкості моделі процесу бродіння використовували синергетичний метод; обробку отриманих експериментальних даних проводили методами математичної статистики та теорії похибок. Новизна: вперше встановлена можливість анаеробної метанової конверсії субстрату, який складається з коров’ячого гною та конденсату газифікації деревної тріски, що дозволило встановити граничну масову частку конденсату в субстраті, яка не повинна перевищувати 8%; вперше встановлено, що зі збільшенням масової частки конденсату в субстраті зменшується ступінь конверсії сухої органічної речовини субстрату в біогаз, а збільшення виходу біогазу відбувається за рахунок перероблення органічних речовин конденсату; розвинуто синергетичний метод визначення умов стійкості моделі процесу бродіння шляхом аналізу малих збурень температури середовища та вмісту розчиненої органічної речовини в субстраті, що дало змогу визначити співвідношення між коефіцієнтами системи термодифузії, за яких можливе виникнення автоколивань зазначених параметрів та можливе утворення дисипативних структур; вперше розроблено енергоефективну принципову схему сумісної роботи біогазової та газогенераторної установок, в якій шляхом використання фізичної теплоти і конденсуючих органічних речовин вологого генераторного газу, зменшуються енерговитрати на підігрів субстрату та збільшується вихід біогазу. Впровадження результатів роботи: Результати роботи впроваджені в навчальний процес на кафедрі відновлюваних джерел енергії факультету електроенерготехніки та автоматики Національного технічного університету України «КПІ ім. Ігоря Сікорського», а також на підприємстві «ФОП Затолочний Р.П.», що займається виробництвом деревного вугілля. Сфера використання: науковці та організації, які беруть участь у розвитку біоенергетики України.