1.8. Теплоємність як економічний аспект метанової ферментації.

Питання розміщення пташників супроводжується аналізом впливу на навколишнє природне середовище, оскільки існує необхідність розміщення відходів виробництва. Такі аспекти приносять значні економічні затрати, які оплачуються оплачується по спеціальним, досить високим тарифам.

Рішення даної проблеми і зумовило значний інтерес до використання технологій анаеробного зброджування відходів птахівництва. Анаеробне метанове зброджування гною та інших відходів сільськогосподарському виробництва, дозволяє отримувати біогаз, цінне органічне добриво з підвищеною біологічною активністю або білково-вітамінні концентрати для збагачення ними кормів. Така переробка гною - найбільш ефективний природоохоронний захід, що забезпечує його дезодорацію, водних ресурсів і атмосфери забруднюючими речовинами і патогенної флорою.

Застосування біогазових установок як альтернативних джерел енергії багато в чому визначається її конструктивний характеристиками і відпрацьованими технологічними режимами. Для вибору оптимальної конструкції метантенка необхідно дослідити процеси тепломасообміну і теплопередачі , що протікають в біогазовій установці. Результатом даного моделювання може бути розподіл температури і концентрації органічних частинок в метантенку.

Теплова потужність, необхідна для роботи установки в термофільному режимі після її введення в робочий стан визначається тепловими втратами самої установки. При завантаженні сировини протікають процеси тепломасообміну. Дані процеси можуть бути описані рівняннями нерівноважної термодинаміки з урахуванням перехресних ефектів. При цьому необхідно сумісне рішення рівнянь теплопереносу і масопереносу. Для розрахунку доцільно застосовувати методи рівноважної термодинаміки.

Тепловий потік Q, переданий при конвективному теплообміні, визначається за формулою Ньютона:

Q =α_к*F*(t_ж-t_c) (1.1)

де F – контактна поверхня між теплоносієм і стінкою

α_к – коефіцієнт теплопередачі конструкції

t_ж і t_c – температури теплоносія і поверхності стінки.

Для одношарової стінки товщиною та з коефіцієнтом теплопровідності, шо дорівнює  температура на границях t₁і t₂ тепловий потік буде дорівнювати:

q = -*grad.t (1.2)

grad.t=- *dx (1.3)

З метою отримання лінійного закону зміни по товщині стінки необхідно проінтегрувати вираз:

t=- *x+const (1.4)

Виходячи з цього виразу, поверхнева площа теплового потоку буде рівною:

q = (1.5)

Для розрахунку теплового потоку для обладнання з двошаровою стінкою застосовують таку формулу

q = = (1.6)

де – загальний термічний опір шарів

Для теплового потоку всій поверхні метантенка в цьому випадку можна записати [3]:

Q= . (1.7)