Очистка сточных вод

Научные разработки и исследования ориентированы на использование ВЭУ по двум направлениям: в региональных энергосистемах и для местного (автономного) энергоснабжения. Функционируют ВЭУ мощностью до 200 кВт, и созданы установки мощностью 3—4 МВт. Срок службы таких генераторов около 20 лет. Стоимость вырабатываемой ими электроэнергии будет меньше, чем ТЭС на жидком топливе. Устанавливаться такие

ВЭУ могут на открытых равнинных местах. Ветроустановки мощностью от 10 до 100 кВт для автономного энергоснабжения жилых помещений, ферм и других потребителей могут применяться в странах с высоким жизненным уровнем.

Обратим внимание на современные способы применения энергии ветра в механических целях:

— гоночные яхты, паромы, большие суда для перевозки грузов с автоматизированным управлением парусами;

— ветряные мельницы;

— водяные насосы мощностью до 10 кВт, приводимые в движение ветроколесом и используемые в сельском хозяйстве.

Территория Республики Беларусь находится в умеренной ветровой зоне. Стабильная скорость ветра составляет 4—5 М/с и соответствует нижнему пределу устойчивой работы отечественных ВЭУ. Это позволяет использовать лишь 1,5—2,5% ветровой энергии. К зонам, благоприятным для развития ветроэнергетики, со среднегодовой скоростью ветра выше 5—5,5 м/с, относится 20% территории страны. Наиболее эффективно можно применять ВЭУ на возвышенностях большей части севера и северо-запада Беларуси и в центральной части Минской области, включая прилегающие к ней районы с запада. По некоторым оценкам, возможная установленная мощность ВЭУ к 2010 г. в республике может составить 1500 кВт. Поэтому ветроэнергетику можно рассматривать в качестве вспомогательного энергоресурса, решающего местные проблемы, Например, отдельных фермерских хозяйств.

Основным направлением использования ВЭУ в нашей республике на ближайший период будет применение их для привода насосных установок и как источников энергии для электродвигателей. Перспективны ВЭУ в сочетании с МГЭС для перекачки воды. Эти области применения характеризуются минимальными требованиями к качеству электрической энергии, что позволяет резко упростить и удешевить ветроэнергетические установки. Готовится к серийному выпуску ветроустановка мощностью 5—8 кВт, устойчиво работающая при скорости ветра 3,5 м/с. Разрабатывается и готовится к испытаниям более мощная ВЭУ с горизонтальным ветроколесом.

По сегодняшним прогнозам вклад ветровой энергетики в общий энергобаланс республики в ближайшей перспективе предполагается незначительным.

Солнечная энергия. Лучистая энергия Солнца, поступающая на Землю — практически неисчерпаемый источник. Огромная энергия образуется на Солнце за счет синтеза легких элементов — водорода и гелия.

Известно два направления использования солнечной энергии. Наиболее реальным, находящим относительно широкое распространение в таких странах, как Австралия, Израиль, США, Япония, является преобразование солнечной энергии в тепловую энергию и использование в нагревательных системах. Второе направление — системы непрямого и прямого преобразования в электрическую энергию.

Солнечные нагревательные системы могут выполнять ряд функций:

— подогрев воздуха, воды для отопления и горячего водоснабжения зданий;

— сушку пшеницы, риса, кофе, других сельскохозяйственных культур, лесоматериалов для предупреждения их поражения насекомыми и плесневыми грибками;

— поставку теплоты для работы абсорбционных холодильников;

— опреснение воды в солнечных дистилляторах;

— приготовление пищи;

— привод насосов.

Для территории Беларуси свойственны относительно малая интенсивность солнечной радиации и существенное изменение ее в течение суток и года. В этой необходимо отчуждение значительных участков земли для сбора солнечного излучения, весьма большие материальные и трудовые затраты. По оценкам, для обеспечения потребностей Беларуси в электроэнергии при современном техническом уровне требуемая площадь фотоэлектрического преобразования составляет 200—600 км т. е. 0,1—0,3% площади республики. Появились предложения об использовании территории Чернобыльской зоны для строительства площадок солнечных и ветровых электростанций.

Для нашей республики реально использование солнечной энергии для сушки кормов, семян, фруктов, овощей, подъема и подогрева воды на технологические и бытовые нужды В результате возможная экономия ТЭР оценивается всего в 5 тыс. т у. т./год. В республике начат выпуск гелиоводонагревателей и уже накоплен некоторый опыт их эксплуатации.

В целом вопрос широкомасштабного использования солнечных теплоиспользующих систем различного назначения требует тщательной проработки и соответствующих инвестиций. Так, для круглогодичного применения солнечной энергии для нужд теплоснабжения необходимы сезонные аккумуляторы тепла большой емкости, а фото- электрические системы требуют значительного уменьшения их стоимости.

В таблице 1 приведена цифра по годовому использованию солнечной энергии при нынешних экономических и технических возможностях.

3. Решить ситуационные задания:

Задание 1

Примерно 500-600 млн. лет назад в археозое сформировался обмен веществ между неорганической и органической природой, который сохраняется до настоящего времени. В этом обмене первичную органическую продукцию дают растительные (автотрофные) организмы, которые синтезируют из минеральных элементов, органическое вещество своего тела составляет основу пищевой цепи. Питающееся ими гетеротрофные организмы потребляют готовое органическое вещество, и поэтому их продукция является вторичной. Бактерии питаются остатками отмерших организмов и, в свою очередь служат пищей для многих животных. Они играют большую роль в обмене веществ, восстанавливая в процессе своей жизнедеятельности из органических продуктов минеральные элементы.

a) Объяснить, как происходит обмен веществ между неорганической и органической природой?

b) Назвать основные химические элементы, которые постоянно находятся в круговороте веществ в периоде.

c) Какова роль бактерий в образовании почвы?

Круговорот веществ - закономерный процесс многократного участия веществ в явлениях, протекающих и биосфере планеты. Вещество, вовлеченное в круговорот, не только перемещается, но и испытывает трансформацию и не редко меняет свое физическое и химическое состояния. Особенно активную роль в ускорении круговорота и трансформации играют живые организмы.

Схема переноса веществ и энергии в природных экосистемах представлена на рисунке 2.

Рис. 2 - Схема переноса веществ и энергии в природных экосистемах представлена на рисунке

Различают три основных типа биогеохимических круговоротов:

1) круговорот воды;

2) круговорот элементов преимущественно в газовой фазе (кислорода, углерода, азота и др.);

3) круговорот элементов преимущественно в твердой и жидкой фазах (фосфора и др.).

Круговорот углерода на суше начинается с фиксации углекислого газа растениями в процессе фотосинтеза. Из СО2 и Н2О образуются углеводы и высвобождается кислород. Фиксированный в растениях углерод в некоторой степени потребляется животными. Отжившие животные и растения разлагаются микроорганизмами. В результате чего углерод мертвого органического вещества окисляется до углекислого газа и снова попадает в атмосферу. Кроме того, углерод частично выделяется на всех стадиях круговорота в составе СО2 во время дыхания растений и животных. Подобный круговорот углерода совершается и в океане.

 Скачать реферат