CC BY
1UDK 658.567.1
ЩШЛОЦ ХУЖАЛИГИ ЧЩИНДИЛАРИ ВА УЛАРДАН ОЛИНАДИГАН
ЭНЕРГИЯ
Вахобова Сожида Комилжоновна НамМКИ, доценти, +99894-656-65-74 [email protected]
Аннотация. Макола ноанъанавий энергия манбаси сифатида ишлатилиши кузда тутилган биомассалардан фойдаланиш мумкинлигига каратилган. Биомассалар асосан ахоли томонидан хужалик ишларида ишлатилиб, яроксиз холатга келтирилган махсулот яъни чикиндилардан окилона фойдаланиш максадида, янги технологиялар асосида энергия ишлаб чикиш, ишлаш шароитларини урганиш, биогаз курилмаларини уйлаб топиш ва уни ахоли эхтиёж учун биогаз сифатида ишлатилиши мумкинлиги асосланган.
Аннотация. Статья направлена на идею о возможности использования биомассы, которую предполагается использовать в качестве нетрадиционного источника энергии. Биомасса-это продукт, который в основном используется населением в хозяйственной деятельности и доведен до непригодного состояния использования, т.е. для того чтобы разумно использовать отходы, а так же получение энергии на основе новых технологий и изучение его среды работы, изобретение биогазовых установок, и ещё что его можно использовать его в нуждах населения.
Abstract. The article focuses on possibility of using biomass which is intended to be used as a non -conventional energy source. It is based on the fact that biomass is mainly used by the population in economic activities and it is possible to use as biogas for the needs of the population, in order to develop energy based on new technologies, learn the operating conditions, invent biogas devices and use it as biogas for the purpose of rational use of waste.
Калит суз: биомасса, биогаз, иссиклик энергияси, канцероген моддалар, патоген микроорганизмлар, ацидогенез, метаногенез, дайджестер.
Ключевые слова: биомасса, биогаз, тепловая энергия, канцероген вещества, патогенные микроорганизмы, ацидогенез, метаногенез, дайджестер.
Key words: biomass, biogas, heat energy, carcinogenic substances, pathogenic microorganisms, acidogenesis, methanogenesis, digester.
Кейинги йилларда жахондаги куп мамлакатларда энергия танкислиги туфайли юзага келаётган муаммоларни хал этиш максадида энергиянинг альтернатив турларини излаб топиш ва умумий энергия истеъмолида янги энергия турларининг хиссасини тобора орттириш йулида бир катор илмий текшириш муассасалари, лабораториялар, саноат группалари изланиш олиб бормокда.
Альтернатив энергия манбаси сифатида энг катта эътибор биомассага каратилган. Биомасса асосий энергетик потенциали инсон томонидан истеъмол килинади. Х,озирги кунда жахондаги умумий энергия истеъмолининг 1/7 кисми биомасса хисобига амалга оширилиб, бу кунига 3 млн. тонна нефтга тугри келади.
Энергия ва юкори самарали органик угитлар олиш учун биомасса ва биогаз технологияларидан фойдаланиш республика фермер ва дехкон хужаликлари фаолиятининг энг истикболли йуналишларидан хисобланади.
^ишлок хужалиги чикиндилари узида биомассанинг улкан манбаини намоён этади. Усимлик ва хайвонлар чикиндилари Ер юзидаги биомассадан иборат, мухим ёкилги тури олинадиган энергиянинг катта микдорини ташкил этади. ^ишлок хужалиги чикиндилари
асосан етиштириладиган экинлар чикиндиларини уз ичига олади масалан, бугдой ва шоли сомони хамда кипиклари, гузапоя ва целллозага бой ёввойи усимликлар, похол, корамол гунги, яроксиз ва ортикча махсулот. 1985 йилда Хиндистонда 110 млн тонна гунг ва экинлар колдиклари ёкилги сифатида фойдаланилган. Худди шу йилларда Хитойда кишлок хужалиги чикиндилари микдори ёгоч ёкилгиси микдоридан 2.2 марта ортиб кетади. Х,ар йилда Ер юзи буйлаб миллионлаб тонна похол хосил килинади. Лекин минг афсус билан шуни айтиш мумкинки, хар йилда етиштирилган похолнинг ярмидан купи фойдаланилмай колиб кетади. Куп мамлакатларда бу олтинга тенг биомасса даланинг узида ёкиб юборилади ёки кумиб ташланади. Худди шунинг учун хам купгина ривожланган мамлакатларда экологияни саклаш ташкилоти томонидан далаларда биомассани ёкиш таъкиклаб куйилган. Бу такикловлар биомассага энергия манбаи назари билан карашга сабаб булди.
Экин колдикларининг энергетик максадларда кулланилиши куйидаги саволни келтириб чикаради: хосилга салбий таъсир этмайдиган кандай микдордан фойдаланиш мумкин. Ривожланган мамлакатлар малакасига мувофик холда 35% атрофидаги экин колдикларини келгусидаги хосилга таъсир килмаган холда йукотиш мумкин экан. Биомассани ташкил этадиган саноат чикиндилари хам энергия ишлаб чикаришда фойдаланилиши мумкин. Масалан, спирт ишлаб чикариш колдикларидан ёнувчи газ олиш мумкин. Бошка турдаги фойдали чикиндиларга озука хамда тукимачилик саноати чикиндилари киради. Юкоридаги фикрларга кайтадиган булсак кишлок хужалик чикиндиларидан сифатли энергия олиш мумкин. Худди шунинг учун хам олимлар томонидан чикиндилардан энергия олишнинг хар хил усуллари ишлаб чикилди, булардан бири ва энг самаралиси биогаз хисобланади.
Биомассани бижгитиш оркали биогаз олиш боткокларда хосил буладиган газ таркибини урганиш жараёнида очилган булиб, хосил буладиган газ таркибида 65% метан, 30% карбонат ангидрид, 1% водород сульфид ва оз микдорда азот, кислород, водород, ис гази булади. Бу газ мовий ранг, хидсиз, тутунсиз аланга бериб ёнади ва ёгоч, курук тезак каби тутаб ёнувчи манбаларга нисбатан истеъмол учун кулай хисобланади. 1м3 биогазнинг ёниш иссиклиги 25 МЖгача етади. 1 м3 биогаз 0.6 м3 табиий газ, 0.74 л нефт, 0.66 л дизел ёнилгисига эквивалент микдорда энергия бера олади.
Иссиклик курилмасининг фойдали иш коэффицентига (ФИК) караб, биогазнинг ушбу микдоридан 2 кВт соат электр ва 2 кВт соат иссиклик энергияси олиш мумкин.
Битта сигирнинг бир кунлик гунгидан 1,5 - 3,0 м3 биогаз олиш мумкин. 1 м3 биогаз ичидаги энергия 0,7 м3 табиий газ энергиясига тенгдир. Биогаздан фойдаланиш мазут, кумир, электр энергияси ва бошка энергия манбаларини тежаш имконини беради. Биогаз курилмаларини жорий этиш чорвачилик фермалари, паррандачилик фабрикалари, уларга туташ худудларнинг экологик ахволини яхшилайди, атроф-мухитга зарарли таъсирнинг олдини олади.
Одатда фермер хужаликларида йил давомида катта микдорда гунг, усимликлар колдиклари, турли чикиндилар тупланиб колади. Улар чиригандан сунг органик угит сифатида ишлатилади, Бирок, уларни ферментлаш пайтида канча микдорда биогаз ва иссиклик энергияси ажралишини хамма хам билавермайди. Холбуки, бу энергия кишлок ахолиси учун жуда кул келиши мумкин.
1-жадвал
зиогазнинг кимёвий та ркиби
Модда номи Кимёвий формула Таркибидаги моддалар, %
Метан СН4 40-75
Карбонат ангидрид(ис гази) СО2 25-55
Сув буги H2O 0-10
Азот N2 <5
Кислород O2 <2
Водород ^ <1
Водород сульфид H2S <1
Аммиак № <1
Чорвачилик фермаларининг гунги ва унинг суюк таркибий кисмлари окова сувлар билан бирга атроф-мудитга салбий таъсир курсатади, сизот сувларни ва давони захарлайди, тупрокда зарарли микроорганизмлар купайиши учун кулай мудит яратади. Чорва моллари гунги таркибида учрайдиган касаллик тугдирувчи бактериялар ва паразит куртлар (гижжалар) тухумлари ва ёввойи утлар уруглари уз кучини саклаб колади.
Ушбу салбий долатларни бартараф этиш учун озиклантирувчи моддалар куюклигини ошириш билан бирга ёкимсиз дидни, касаллик кузгатувчи (патоген) микроорганизмларни йукотиш, зарарли (канцероген) моддалар микдорини камайтириш имконини берадиган гунгни кайта ишлаш буйича махсус технология мавжуд. Бу муаммони дал этишнинг истикболли, экологик давфсиз ва иктисодий жидатдан фойдали йуналиши гунг ва органик чикиндиларни биогаз курилмаларида анаэроб кайта ишлашдан иборат. Бунинг натижасида олинадиган биогаз таркибида метан куп булгани (75 %гача) туфайли у ёнувчандир. Биогаз махсус иншоотлар - метантанкларда ишлаб чикилади ва ундан чорвачилик бинолари, уй-жойлар, иссикдоналарни иситиш, овкат тайёрлаш, кишлок хужалиги мадсулотларини куритиш, газ электр генераторлари ёрдамида электр энергиясини ишлаб чикариш учун фойдаланиш мумкин.
Долган табиий моддалар табиий кайта ишлангандан сунг юкори сифатли зарарсизлантирилган угитга айланади. Олинган угит таркибидаги озука моддалари оддий гунгдагига нисбатан анча купаяди.
Биогаз досил килиш уч боскичда амалга оширилади: биомассани намлаш ва гидролиз килиш, ацидогенез ва метаногенез.
Жараён 8-20 кун давосиз шароитда амалга ошади. Энергоконверцияда киритилаётган биомассанинг ярми иштирок этади ва 1800 ккал/кг энергия олиш имконини беради. Биомассани метаногенездан колган кисми кишлок хужалиги учун угит сифатида ишлатилади.
Биогаз ишлаб чикаришда учта гуруд бактериялар иштирок этади. Биринчи гуруд бактериялар мураккаб органик субстратларни мой, пропион ва сут кислоталарига; иккинчи гуруд бактериялар бу кислоталарни сирка кислотаси, водород ва карбонат ангидридга; учинчи гуруд бактериялар карбонат ангидридни кайтарилиши ва водородни ютилиши оркали метан досил килади. Биогаз олиш учун ён томонидан ферментатив материал киритиш учун тегишли булган сув утказмайдиган цилиндрик цистерналар (дайджестер) дан фойдаланилади.
Бижгитилаётган аралашмадан ажралаётган газни йигиш учун дайджестер устида гумбаз шаклида пулат цилиндрик контейнер урнатилади. Бу гумбаз ёпик система досил килиш ва жараёнга даво кирмаслиги учун дам хизмат килади. Гумбаз чуккисида газни чикариш учун трубка булади. Дайджестер гишт, бетон ёки пулатдан, пластмассадан курилиши мумкин. Агар дайджестер пластмассадан курилса нейлон коп гумбаз вазифасини бажариши мумкин. Газ тупланган сари коп шишиб, трубка оркали компрессорга берилиши мумкин.
- ' 'К
1-расм. Биогаз олишда фойдаланиладиган биоректорлар
Уй-хужалик, ошхона чикиндилари ва суюк гунгдан фойдаланилганда сув ва каттик моддалар орасидаги нисбат 1:1 булиши лозим. Умуман олганда катти; модданинг концентрацияси огирлик буйича 8-11% ни ташкил этиши керак.
Дайджестерга материал киритилгандан сунг биринчи марта аралаштрилган бактериялар фаолияти нихоясига етгач, дайджестер ичидаги суюкликдан бошка дайджестер учун фермент сифатида фойдаланилади, бу бактериалардан узок вакт фойдаланиш имконини бериб, уларни янги партиясини сотиб олиш заруриятини камайтиради, пировард натижада иктисодий самарани орттиради. Дайджестер ичида рН нейтралга я;ин булиши керак (рН 6.0-8.0). Жараён микроорганизмларнинг мезофиллиги ва термофиллигига караб 30-40 ёки 50-600 С да олиб борилади.
Биогаз курилмаларида кайта ишлаш учун куйидаги арзон кишлок хужалиги чикиндилари хомашё сифатида ишлатиш мумкин:
• корамол, куй-эчки, парранда ва чучка гунги;
• сомон, пайраха, кипик, хас-чуп, дарахтларнинг тукилган барглари;
• маиший чикиндилар, инсон хаёти ва фаолияти натижасида хосил булган чикиндилар, маиший органик чикиндилар ва хоказолар.
Бугунги кунда биогаз технологияларида фойдаланиладиган хомашёнинг карийб 470 тури мавжуд. Бу материаллар чорвачилик чикиндилари (гунг), кишлок хужалиги махсулотларини кайта ишлаш (кайта тикланадиган хомашё) ва саноат хамда уй -жой-коммунал хужалик органик чикиндиларидан (био-чикиндилар) олинадиган моддалардан иборатдир.
Фермер хужаликлари куллайдиган энг кенг таркалган биогаз курилмаси - узлуксиз биогаз туплайдиган биогаз курилмаларидир. Гунг туплаб булингач, бир йула биореакторга жойланади. Тупрокни озиклантириш зарурати тугилганида ишлатилган гунг биореактордан бушатиб олинади. Бундай зарурат булмаганда эса, ишлатиб булинган субстрат реактордан йигма танкка солинади ва колдик биогазни ушлаб колиш учун резина мембрана билан копланади.
^урилманинг яна бир оммалашган тури - узлуксиз ишлайдиган реактордир. Бундай курилмада биореакторга хар куни маълум микдорда чикинди солиб турилади, шунча микдордаги ачиган субстрат махсус ховузга бушатилади. Биореактордаги субстрат микдори доимийлигича колади. Купчилик кичик курилмаларга бир кунлик хомашё кунига 1-2 марта солиб турилади. Узлуксиз режимда ишлайдиган катта биореакторлар хдр соатда гунг билан тулдирилади.
Метантанкда биогаз хосил булишига таъсир курсатувчи куплаб омиллар мавжуд ва улар уртасидаги богликлик нихоятда мураккаб хусусиятга эгадир. Метантанкда олинадиган биогазнинг фойдали микдори бактерия томонидан хосил килинган газ хамда
жараён маромида кечиши учун фойдаланиладиган газ микдоридан фарк килади. Х,осил буладиган биогаз микдори муайян даражада метантанкка солинадиган хомашё микдори, таркибидаги катти; моддалар, уларнинг биологик парчаланиши, ачитиш учун ишлатиладиган дарорат, шунингдек, ингибаторлар мавжудлигига богликдир.
Жараён маромида кечиши учун зарур булган энергия эса метантанкнинг дарорати, дастлабки хомашё ва атроф-мудит дароратига боглик. Биореакторнинг устки даражаси, иссиклик изоляцияси учун фойдаланиладиган иссикликни алмаштириб берувчи курилма самарадорлиги, хомашёни аралаштирадиган ва етказиб берадиган механизмнинг энергия истеъмоли эса бошка омиллар сирасига киради.
Биореакторда субстратни аралаштириб туриш зарурияти куйидагилар билан боглик:
• янги субстратни ачиган биомассага кушиш;
• биореакторнинг бутун дажми буйича бир хил иссиклик етказиб бериш;
• субстрат сиртида каткалок ва тубида чукиндилар досил булишлигини олдини олиш;
• субсрат ичидаги биогазни чикариб юбориш.
Агар субстрат механик аралаштирилмаса, чукиндилар, сиртда эса кобиклар досил булади. Узлуксиз биогаз ишлаб чикариш жараёнида кобик куригандан сунг уни йук килиш жуда кийин булади, Иктисодий фикр-мулодазалардан келиб чиккан долда, кичик биогаз курилмаларида факат битта коригичдан фойдаланилади. Шу муносабат билан ушбу кориш мосламасини кобик ва чукиндилар досил булишининг олдини олиш максадида созлаш зарур.
Одатда бир дакикада 15-50 оборот тезликка эга булган секин айланадиган миксерлардан фойдаланилади. Шуни эътиборга олиш керакки, коригичларнинг дамма тури дам тугри келган субстратлар учун мулжалланмаган. Хусусан, горизонтал парракли коригич йирик корамолнинг таркибида сомон куп булган гунги учун яхши мослаштирилган. Шунга карамай, ушбу мослама суюк субстратларни дам аралаштириш учун кулай. Парракли миксерлар бу борада энг кенг кулланилаётган коригич дисобланади. Улар субстрат таркиби, биореактор шакли ва катта-кичиклигидан катъий назар куллаш учун ихчам. Чуктирма двигателларни совутиш зарурати дисобга олинган долда, улар учун ачитиш дарорати 40 оС ошмаслиги лозим.
Одатда био газ курилмаси (БГК^) эдтиёт кисмлари ва узеллари занглашининг олдини олиш максадида биогазни водород сульфиддан тозалаш (десульфуризациялаш) керак. Фермер хужалиги шароитида купгина долларда водород сульфидни йук килишнинг биологик услуби кулланилади. Бунинг учун эса биогазга микробиологик услубда оксидланган даво кушилади. Оксидланган даво тугридан-тугри биореактор ёки газгольдерга етказиб берилади. Жараён учун зарур даво микдори водород сульфиди (H2S) куюклигига караб, биогаз микдорининг 2-6 фоизини ташкил этади.
Хулоса килиб шуни айтиш мумкинки, юкорида таърифи келтирилган биомассалардан унумли фойдаланиш бошка колган табиий ресурслардан электр энергияси олиш имкониятларни тежаш йули булиб хизмат килади.
АДАБИЁТЛАР
1. Н. Х. Тухтабоев, Макола, "Андижон вилоятида саноат ва кишлок хужалиги тармоклари чикиндиларидан биоэнергия ишлаб чикариш муаммолари" 2009 йил.
2. http://www.biomassa.ru, «Топливо из биомассы»;
3. http://www.biomass and energy.ru, «Жидкие виды биотоплива»;
4. Chartier P. Le potential energetique de la biomasse, Futuribles 2000, (Paris), pp. 1934, 1980.
5. Chartier P., Meriaux S., Recherche, 11, № 113, 766-776 (1980).
6. Demeyer A., Jacob F., Jay M. et al., La conversion bioenergetique du rayonnement solaire et les biotechnologies, Paris, Technique et documentation, pp. 352, 1981.
7. DaSilva E.J., Ambio (Stockholm), 9, № 1, 2-9 (1980)
8. Smill V., China's Energy: Achievements, Problems, Prospects. N.Y., Praeger, pp. 246,
1976
9. В. Некрасов «Микробиологическая анаэробная конверсия биомассы», 2001, рукопись.
10. Кучкоров, С. К., Эксанова, С. Ш., Туйчиева М. В. (2022). ТЕКИСЛАГИЧГА БЕРИЛАДИГАН ТИК БОСИМ КУЧИНИ ВА УНИНГ ИШ КУРСАТКИЧЛАРИГА ТАЪСИРИНИ АНЩЛАШ. БАРКАРОРЛИК ВА ЕТАКЧИ ТАДКИКОТЛАР ОНЛАЙН ИЛМИЙ ЖУРНАЛИ , 488-494.
11. Меликулов, Н., & Кучкоров, С. К. (2022). Одновременное действие изгиба и сжатия в пластинах, подкрепленных по контуру упругими тонкостенными стержнями. Механика и технология, 3(8), 64-69.
12. Xolmirzaev, J. Z., Kuchkorov, S. K., & Eksanova, S. SH.(2020). Udarno-Vraщatelьnaya Dinamicheskaya Modelb Rabochego Organa Ochistitelya Xlopka. Kontseptsii I Modeli Ustoychivogo Innovatsionnogo Razvitiya, 137.
13. Бок;ижонович, И. Каримжонович, С., Абдуназаров, Э. Э., & Ортитов, Н. Б.У.(2022). Анор тупларини кумадиган машина уюмлагичининг конструкцияси. Механика и технология, 3(8), 98-102.
