Биогазовый реактор

Опубликован

Идея проекта

Участник
Полное название проекта
Биогазовый реактор
Руководитель
Надежда Телепенина
Заявлен
16 марта 2018, 20:06
Категории проекта
  • Fusion 360
  • ИССЛЕДУЙ!
  • IV ступень
  • На конкурс «Реактор» 2018
Ключевые слова проекта
  • экология
  • альтернативная энергетика
  • ульяновск
  • Fusion 360
  • Кванториум
  • ИССЛЕДУЙ!
  • IV ступень
  • Биогазовый реактор
Площадка конкурса
Кванториум Ульяновск

Объект и предмет исследования

Объект исследования: борьба с загрязнениями водоёмов и защита окружающей среды путём установки биогазового ректора на очистных сооружениях.
Предмет исследования: получение биогаза из сточных вод.

Метод исследования

Получение биогаза из сточных вод возможно благодаря процессу анаэробной ферментации (расщепления органических веществ в бескислородной и безвоздушной среде).
В ходе исследования необходимо эмпирическим путём подобрать оптимальные параметры работы установки, такие как:
-Рабочая температура реактора;
-Временные промежутки загрузки/выгрузки сточных вод;
-Оптимальный тип сырья.

Результаты проекта

В результате работы проектной группы проведено исследование возможности получения биогаза из сточных вод, который может использоваться в качестве источника тепла и энергии.
С целью проработки прототипа биогазового ректора создана 3d-модель установки, улучшены навыки по 3d-моделированию.
В результате исследования проектной группой изготовлен макет/прототип биогазового ректора. В настоящий момент ведётся подготовка к проведению экспериментальных исследований для проверки теоретических данных.

Презентация

Биогазовый реактор.pptx

Галерея проекта

План проекта

Лидер проекта
Надежда Телепенина
1

Анализ теоретических и практических исследований анаэробного брожения сточных вод

Исполнитель:
Надежда Телепенина
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Анализ теоретических и практических исследований анаэробного брожения сточных вод и формирование базы для получения экспериментальных данных, параметров создания 3D-модели.
1) Проанализировать исследования по изучению анаэробного брожения сточных вод, а именно по получению биогаза;
2) Сформировать базу для получения экспериментальных данных, которые позволят определить параметры 3D-модели:
- Рабочая температура реактора;
- Временные промежутки загрузки/выгрузки сточных вод;
- Оптимальный тип и состав сырья;
- Наиболее эффективный и экологичный способ получения биогаза;
- Определение составляющих биогазовой установки.

Ключевые слова задачи

  • исследования

Компетенции

  1. иметь профессионально профилированные знания и практические навыки в общей геологии, теоретической и практической географии, общего почвоведения и обладать способностью их использовать в области экологии и природопользования
  2. иметь базовые общепрофессиональные (общеэкологические) представления о теоретических основах общей экологии, геоэкологии, экологии человека, социальной экологии, охраны окружающей среды
  3. знать основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; быть способным понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования
  4. знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности
  5. знать теоретические основы биогеографии, экологии животных, растений и микроорганизмов
  6. владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике
  7. знать и уметь решать глобальные и региональные геоэкологические проблемы; владеть методами ландшафтно-геоэкологического проектирования, мониторинга и экспертизы
  8. владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и в ыбору путей ее достижения
  9. способностью анализировать социально значимые проблемы и процессы
  10. использованием основных положений и методов социальных, гуманитарных и естественных наук при решении социальных и профессиональных задач
Приложенных файлов нет
2

Создание полномасштабной 3D-модели биогазовой установки

Исполнитель:
Олег Истомин
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Создание 3D-модели биогазового реактора с использованием средства 3D-проектирования Fusion 360 по результатам анализа теоретических исследований для изготовления прототипа биогазовой установки.
1) Проектирование в программе Fusion 360 биогазового реактора, состоящего из ёмкости для субстрата (биомассы, сточных вод), газгольдера, гидрозатвора, шлангов, утеплителя, заливной горловины, дренажа, горелки. При проектировании можно использовать доступные компоненты из McMasterCarr. Дополнительно можно построить устойчивую опору.
2) Рендеринг 3D-модели: назначение материалов составляющим биогазового реактора, дизайнерское оформление модели.
3) Визуализация 3D-модели.

Ключевые слова задачи

  • 3d-моделирование
  • 3d-модель в сапр
  • 3d-прототипирование
  • Fusion 360

Компетенции

  1. способностью проводить математическое моделирование процессов и объектов на базе стандартных пакетов автоматизированного проектирования и исследований
  2. умение обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов
  3. умеет обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов
  4. способностью владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения
  5. способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией
Приложенных файлов нет
3

Создание прототипа/лабораторной установки биогазового реактора

Исполнитель:
Олег Истомин
Срок:
задача уже завершена
Статус:
выполнена

Описание и инструкции

Создание прототипа/лабораторной установки биогазового реактора для проведения экспериментальных исследований по получению биогаза из сточных вод и проверки теоретических данных.
1) Сбор комплектующих биогазовой установки:
- Ёмкость для субстрата - пластиковая бочка на 15 л;
- Газгольдер - мягкая герметичная оболочка без воздуха;
- Гидрозатвор - ёмкость с незамерзающей и негорючей жидкостью;
- Силиконовые трубки;
- Устройство для перемешивания субстрата;
- Термометр;
- Модуль с беспламенным теплоизлучателем - стол с теплоизлучателем для поддержания температуры;
- Пеноплексовый утеплитель;
- Горелка.
2) Сборка биогазовой установки.

Ключевые слова задачи

  • Сборка
  • прототипирование

Компетенции

  1. Выполнять несложные расчеты и конструирование строительных конструкций
  2. Конструировать элементы систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
  3. владеть основами проектирования технологических процессов и технологической документацией, навыками расчета и конструирования деталей
  4. способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе
  5. способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность
  6. способностью стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства
  7. способностью критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков
Приложенных файлов нет
4

Проведение экспериментов по получению биогаза из сточных вод

Исполнитель:
Надежда Телепенина
Срок:
30 апреля 2018
Статус:
в работе

Описание и инструкции

Проведение экспериментов по получению биогаза из сточных вод и проверка имеющихся теоретических данных.
1) Подготовить субстрат (биомасса, сточные воды) для проведения испытаний;
2) Подготовить биогазовую установку к загрузке субстрата;
3) Загрузить субстрат вести учёт экспериментальных данных;
4) Анализ полученных экспериментальных данных;
5) Корректировка параметров/составляющих биогазового реактора (при необходимости);
6) Анализ возможного/потенциального экологического эффекта биогазовой установки (прогноз);
7) Подготовка отчёта о проведении исследования.

Ключевые слова задачи

    Компетенции

    1. использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
    2. использованием синтетических и приборно-аналитических навыков, позволяющих экспериментально работать в различных областях материаловедения и современной технологии
    3. способностью демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
    4. способностью к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата
    5. умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования
    6. умение обеспечивать моделирование технических объектов и технологических процессов с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов
    Приложенных файлов нет