הערכה משולבת אנאירובי העיכול והידרותרמיים פחום ליואנרגיה הפקה

בכל עיכול אנאירובי קיימים ארבעה שלבי פירוק. ראשית, פוליסכרידים עוברים הידרוליזה למונומרים. המונומרים הופכים לחומצות שומן קצרות שרשרת, לקטטים ואלכוהולים על ידי גנזה.

בתהליך קטגנזה. המוצר מהאגנזה הופך לצורה ומבנה. השלב האחרון הוא מיוגנזה, שבה מיקרואורגניזמים מטגנתיים מייצרים מתאן ממוצר Aceto SSIS.

עיכול אנאירובי מסורתי של ביומסה מוצקה הוא תהליך הצורך בזמן ובאנרגיה רבה. עם זאת, כור מצב מוצק אווירובי בעל זרימה מעלה חדשני עשוי להתגבר על חסרונות אלו. היתרון המשמעותי של כור מסוג זה הוא הפרדה ספונטנית בין המוצקים לנוזלים.

בנוסף, סירקולציית הנוזל יכולה להחליף את ההיגוף היקר. פחמיזציה הידרוטרמית (Hydrothermal carbonization) היא תהליך טיפול תרמוכימי שבו ביומסה של פסולת מחוממת בטמפרטורה של 200 עד 260 °C בלחץ של רוויית מים למשך 4.5 עד 6 שעות. מים תת-קריטיים בתנאים אלו הם בעלי תגובתיות גבוהה מאוד. כתוצאה מכך, המיצלוז, יחד עם חומרים ממיסים אחרים, מתפרק בערך ב-180 עד 200 °C, בעוד שתאית מגיבה בערך ב-220 עד 230 °C, والليגנין נשאר בתוך ה-HTC Biochar.

התוצר המוצק של HTC הוא פריך מאוד, הידרופובי ויציב. הוא בעל מאפיינים קלוריים הדומים לפחם לניט. מטרת העבודה הייתה לשלב את שני תהליכי ייצור הביו-אנרגיה הללו יחד.

בסרטון זה נציג את עקרון הפעולה והתפעול של כור UASS חדשני לייצור ביוגז. בהמשך, נציג גם את הפחמיזציה ההידרותרמית של השאריות מעיכול עבור ייצור ליבה ביולוגית עבור עיכול אירובי. נעשה שימוש בכור UASS בנפח של 39 ליטר באורך של 5 עד 65 מילימטרים.

הוזנו שבבי קש חיטה גולמיים. תכולת החומר היבש האורגני של חומר ההזנה הייתה 85.9% בעוד שחלק הסיבים הגולמיים היה 46.3%. כורי ה-UASS היו עשויים מפלדת אל חלודה עם חלון בדיקה עשוי מזכוכית אקרילית. מסנן אנאירובי בנפח 30 ליטר שולב עם כל כור UASS בנפח 39 ליטר.

כל מסנן אנאירובי מולא ב-325 נושאי ביופילם מפוליאתילן. לנושאי הביופילם היה שטח פנים של 305 מטרים רבועים למטר מעקב. משאבת dolf pump drive 5 2 0 1 השתמשה בשני התנאים, המזופיליים והתרמופיליים. עבור הנוזל של התהליך, רכיבי החימום הוגדרו לרמת הטמפרטורה הרצויה של הריאקטור לצורך ההזנה היומית של ריאקטורי ה-UASS.

שוקלים 120 grams של קש עץ. פותחים את צינור ההזנה של ה-UASS ומסירים את הפקק. ממלאים את קש העץ לתוך צינור ההזנה האלכסוני ודוחפים אותו לתחתית הכור.

פני השטח של התקרה נסגרו כך שיהיו אטומים לגז, וצינור ההזנה סגור. המשאבות פועלות באופן רציף ומעבירות 1.2 ליטר לשעה של תסריס תהליך דרך מערכת הריאקטור. הרכב הביוגז נמדד באופן קבוע באמצעות אנליזטור ביוגז תעשייתי.

בערך שלושה קילוגרם של עיקר (digested) מוסרים פעם בשבוע. דגימות של התהליך, הנוזל והעיקר נותחו על בסיס שבועי עבור תכונותיהם הכימיות. עבור ניסויי ה-HTC נעשה שימוש בכור מדורג מסדרת par 18 liter 4 5 5 5 עם בקר par 4 8 4 8.

במחקר זה נעשה שימוש בחבילת התוכנה Spec view 3 2 8 4 9. נשקל קש שעבר עיכול. נעשה שימוש באותו מאזניים כדי למדוד 10 kilogram של מים.

הן העיכול והן המים הוזנו לכלי לפני סגירה רפואית של ה-NU. תוכן הריאקטור נערבב ידנית כדי למנוע חסימה של הנעת המדחף. הריאקטור נסגר ונאטם באמצעות הצלבה.

הדק את הבורג בעוצמה של 50 Newton meter. תנאי התגובה נקבעו בניסוי זה. הטמפרטורה נקבעה ל-230 degrees Celsius עם קצב חימום של שתי degrees Celsius לדקה, והטמפרטורה נשמרה למשך שש שעות.

לאחר שלב הקירור, הופעל מתג כיבוי והגז נאסף לשקית גז בנפח 20 liter. התעמית נער and נוקז דרך שסתום כדורי העמיד ללחץ גבוה וטמפרטורה גבוהה. הנוזל נאסף ועבר סינון.

הביוצ'אר שהופק נקרע. הביוצ'אר הרט הונח בתנור בטמפרטורה של 105 °C. בעבודה זו נעשה שימוש במנתח יסודות vari EL three.

בתוך כרית דגימה, שקלו 30 milligram של tungsten six oxide. העבירו 5 עד 10 milligram של דגימה יבשה אל כרית הדגימה. ערבבו ועטפו אותה.

את תבנית הדגימה מניחים בתוך מדגמן אוטומטי vari EL. הניתוח מופעל והנתונים נשמרים במחשב. תנובת המתאן המקסימלית הייתה 270.4 liter per kilogram להפעלה תרמופילית ו-216.9 liter per kilogram להפעלה מזופילית.

הביוגז הכיל בין 41% ל-61% מתאן, והשאר היה פחמן דו-חמצני. התוצר העיקרי לאחר עיכול יבש נראה בדומה לקש יבש, אך הוא כהה יותר בצבעו. המבנה הסיבי נהרס בbiochar שהופק ב-HTC.

בהיעדרה של מבנה סיבי, הביו-פחם מה-HTC הופך לשביר. נדרש לחץ מועט מאוד כדי לדפוק אותו לאבקה. ביו-פחם מה-HTC הוא הידרופובי מאוד.

ניתן להשאירה במגע עם מים למשך זמן ממושך. אם קילוגרם אחד של קש גולמי יעבור פחמיזציה הידרותרמית, לפחם הביו-HTC יהיה פוטנציאל של 11 megajoule. אך באמצעות תהליך השילוב, ניתן להפיק סך של 12.1 mega bioenergy.

בעיקר עיכול אנארובי התניב אנרגיה של 20 עד 25%, בעוד ששילוב עם HTC יכול להביא את תניב האנרגיה עד 70%