Post on 30-May-2018
transcript
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 1/20
Coordonator ştiinţific,Lector dr. Maria-Magdalena BOBU
Candidat,Boiciuc Ionuţ
FLORIN
Universitatea „Ştefan cel Mare” Suceava Facultatea de Inginerie Alimentară
Specializarea Ingineria Produselor Alimentare
Valorificarea în biogaz a
borhotului rezultatla fabricarea alcoolului etilic
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 2/20
CUPRINSIntroducere
1. Materii prime şi auxiliare2. Pregătirea materiilor prime si auxiliare pentru introducerea în
fabricaţie3. Ferementarea plămezilor
4. Distilarea şi rafinarea plămezilor fermenate5. Recuperarea şi valorificarea deşeurilor de la fabricarea spirtului6. Valorificarea borhotului în biogaz7. Studiu de caz al valorificarii borhotului în biogaz şi fertilizant
aplicat la o fabrică de spirt din cereale8. Concluzii
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 3/20
Schema tehnologică de fabricare aalcoolului etilic
Livrare
Depozitare alcool
Rafinare
Distilare
Fermentare
Zaharificare
Fierbere
Apă tehnologică Cereale (porumb) Enzime (slad) Drojdie
Recepţie materii prime şi materiale
Depozitare materii prime şi materiale
Cozi Apă de luterFrunţi
Borhot
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 4/20
Moduri de valorificare a borhotului
Borhotul poate fi valorificat în mai multe moduri: -sub formă de furaj pentru animale; -producere de drojdie prin fermentare secundară; -fertilizant şi irigaţii; -incinerare. -valorificarea borhotului in biogaz
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 5/20
Valorificarea borhotului in biogaz
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 6/20
Fermentarea anaerobă
Fermentarea anaerobă, este un proces de descompunere a materieiorganice umede, care se desfăşoară în incinte închise, în absenţaoxigenului molecular şi a luminii.
Spre deosebire de alte procese microbiologice dirijate de către om,
fermentarea anaerobă pentru obţinerea biogazului nu foloseşteculturi pure sau condiţii sterile. Agenţii fermentarii anaerobe a celulozei la temperaturi mezofile
sunt două specii de bacterii: bacillus cellulosae methanicus, careformează metan şi bacillus cellulosae hydrogenicus care formează
hidrogen, specii care au fost reunite sub denumirea comună de Methanobacterium Amelianokii după numele unuia dintrecercetătorii fermentării anaerobe.
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 7/20
Fermentarea anaerobă
Cu toate că bacteriile metanogene sunt prezente aproape întoate materialele organice reziduale, ele nu constituie o
populaţie dominantă, de aceia este necesar să se adauge un
inocul bogat în metanobacterii. Inoculul poate fi constituit din policulturi de bacterii
metanogene spontane, dezvoltate în mâlul de pe fundullacurilor, canalelor, sau haznalelor, în dejecţiile de taurine şi
mai ales în cele de cabaline sau în nămolul de la staţiile deepurare orăşeneşti şi industriale.
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 8/20
Cele patru principii ale concepţiei procesului defermentare anaerobă
Umiditateasubstratului
Etapelefermentării
Domeniu detempetatură
Flux materieprimă
Umed
Uscat
Mezofil
Termofil
Continuu
Discontinuu
O etapă
Etapemultiple
Proiectulprocesului
sau
sau sau
sau
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 9/20
Factorii care influienţeaza fermentareaanaerobă
Temperatura pH - alcalinitate-
concentraţie acizi
volatili(6,8—7,2) substanţe toxice:
antibioticele, Zinc,Cupru, Amoniu, Acizi
graşi, Hidrogen sulfurat,
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 10/20
Compoziţia Biogazului
Compoziţia tipică de biogaz:
50-75 % Metan, CH4
25-50 % Dioxid de carbon, CO2
0-10* % Nitrogen, N2 0-1 % Hidrogen, H2
0-3 % Hidrogen sulfurat, H2S
0-2* % Oxigen, O2
*deseori 5 % din aer este introdus pentru desulfurizaremicrobiologică
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 11/20
Producţia de biogaz din diferite reziduri
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 12/20
Cantitatea de energie din diferiţicombustibili
Cantitatea de energie din diferiţi combustibili
Combustibilul Energia
Gaz natural (99% CH4) 37,3 Mj/m3
Biogaz (65% CH4, 35%CO2) 24 Mj/m3
Propan 25,5 Mj/l
Butan 28,7 Mj/l
Gasolina 34,8 Mj/l
Motorina 38,7 Mj/l
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 13/20
Schema unei instalaţii de obţinere a biogazului folosindsistemul de alimentare continuă
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 14/20
Curăţarea biogazului
Modalităţi de curăţare a gazului ce sunt necesare: Desulfurizarea: Uscarea: Biogazul rezultat din digeratoare este cald şi umed.
Pentru a preveni coroziunea, trebuie deumidificat şi răcit. Îndepărtarea CO2. În cazul alimentării cu biogaz a motoarelor de vehicule, îndepărtarea bioxidului de carbon prezintă interesdatorită creşterii energiei combustibilului pe unitatea de volum.
Comprimarea: Deseori, furnizarea biogazului în reţeaua de gaznatural necesită comprimarea.
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 15/20
Utilizarea biogazului
Biogaz
Desulfurare Condiţionare gaz
Reformare Compresie
Stocare sub presiune
Boiler Unitate integrată decaldură şi energie
Celulăcombustibilă
CombustibilEnergieCăldurăCăldură Căldură Energie
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 16/20
Situaţia utilizarii în europa a instalaţiilor defermentare anaeroba pentru obţinere de biogaz
Energie din biogaz în 2006 (GWh)Statul Total Gaz din depozitare de
materii organiceGaz din staţii de
epurareAlte surse
Germania 22.370 6.670 4 300 11 400
MareaBritanie
19 720 17 620 2 100 0
Italia 4 110 3 610 10 490
Spania 3 890 2 930 660 300
Franţa 2 640 1 720 870 50
Olanda 1 380 450 590 340
Cehia 700 300 360 40
Ungaria 120 0 90 40
Slovacia 60 0 50 10
România 0 0 0 0
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 17/20
Aspecte economice şi legislative
Fezabilitatea economică. Surse de venituri:
- subvenţiile pentru instalaţie
- taxele de colectare pentru reziduuri
- energie (electricitate) provenită din biogaz Fezabilitatea legislativă. O astfel de instalaţie de fermentare
anaerobă trebuie să se supună legislaţiei care are în vederemanagementul reziduurilor şi al materialului rezultat prin
fermentare, emisiile de gaze, racordarea electricităţii lasistemul naţional, precum şi sistematizarea şi siguranţaconstrucţiei.
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 18/20
Studiu de caz al valorificării borhotului în biogaz şifertilizant aplicat la o fabrică
de spirt din cereale
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 19/20
Beneficii ale producerii biogazului
Reducerea emisiilor de metan, acesta fiind un gaz cu efect deseră
Producerea fertilizatorilor de înaltă calitate Consolidarea economiei la nivel local si regional Crearea autonomiei energetice Economisire a banilor de către fermieri Peciclare ieftină a deşeurilor
Peducerea neplăcerilor cauzate de mirosuri şi muşte Posibilitatea reducerii patogenilor prin igienizare, toate acestea
conectate cu producerea de energie regenerabilă.
8/14/2019 Boiciuc Ionut PREZENTARE 97-2003
http://slidepdf.com/reader/full/boiciuc-ionut-prezentare-97-2003 20/20
Concluzii
În prezent cea mai atractivă metodă de recuperare şi valorificare a borhotului rămâne transformarea lui in biogaz.
În ansamblu, electricitatea produsă din biogaz generează mult mai puţin dioxid de carbon decât energia convenţională. 1 kW deelectricitate produsă prin biogaz împiedică eliberarea a 7.000 kgCO
2 pe an. Utilizarea unor materiale pentru producerea de energie, care pot fi
considerate deşeuri şi a căror depozitare costă bani, devine clar oabordare inteligentă.
În plus faţă de beneficiile pentru mediu, creşterea preţului energieiconvenţionale şi cerinţele din ce în ce mai mari pentru unmanagement adecvat al deşeurilor organice sunt argumente în
favoarea producerii de biogaz.