Universiteti I tiranës fakulteti I shkencave tё natyrёs departamenti I kimisë industriale


Download 5.04 Kb.

bet1/11
Sana10.01.2019
Hajmi5.04 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

 
 
 
 
 
UNIVERSITETI I TIRANËS 
FAKULTETI I SHKENCAVE TЁ NATYRЁS 
DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE 
 
PROGRAMI 
PROCESET E TRAJTIMIT KIMIK TЁ LЁNDЁVE TЁ PARA 
NATYRORE DHE TЁ MBETURINAVE
 
INDUSTRIALE DHE 
URBANE 
 
 
 
DISERTACION 
TEMA  
P
ËRMIRËSIMI I CILËSISË MJEDISORE ME ANË TË 
PËRPUNIMIT TË SHKARKIMEVE AGRO
-
USHQIMORE NË 
NJË SISTEM REAKTORËSH BIOKIMIKË ME OPTIMIZIM 
TË PARAMETRAVE OPERACIONALË DHE TË 
PROJEKTIMIT
 
 
Kandidati 
 
 
 
 
 
        Udhёheqёs Shkencor 
 
F
ATMIR 
G
JYRIQI
 
     
 
 
 
 
          
Prof. Dr. I
LIRJAN 
M
ALOLLARI
 
 
 
T
IRANË
,
 
2014 


 
 
UNIVERSITETI I TIRANËS 
FAKULTETI I SHKENCAVE TЁ NATYRЁS 
DEPARTAMENTI I KIMISË INDUSTRIALE 
 
Disertacion  

Paraqitur nga 
Fatmir Gjyriqi 
Pёr marrjen e gradёs shkencore 
DOKTOR 
 
TEMA  
P
ËRMIRËSIMI I CILËSISË MJEDISORE ME ANË TË 
PËRPUNIMIT TË SHKARKIMEVE AGRO
-
USHQIMORE NË NJË 
SISTEM REAKTORËSH BIOKIMIKË ME OPTIMIZIM TË 
PARAMETRAVE OPERACIONALË DHE TË PROJEKTIMIT
 
Udhёheqёs shkencor

Prof. Dr. Ilirjan Malollari 
Mbrohet mё dt. …../…../……… para jurisё: 
1.  Kryetar ………………………………………………………… 
2.  Anёtar (oponent)………………………………………………. 
3.  Anёtar (oponent)………………………………………………. 
4.  Anёtar ………………………………………………………….  
5.  Anёtar ………………………………………………………….

ii 
Falenderime 
Falenderimin  kryesor  ia  drejtoj  udhëheqësit  tim  shkencor,  Prof.Dr.  Ilirjan  Malollarit  
pёr ndihmёn e pakursyer dhe nxitjen nё realizimin e kёtij punimi. 
Si  bashkëpunëtor  në  punime  shkencore  falenderoj  pedagogët  e  Departamentit  të 
Informatikës e Matematikës, që kontribuan në aplikimin e programeve kompjuterike në 
inerpretimin e të dhënave të siguruar. 
Falenderoj drejtuesit dhe operatorët e laboratorëve shkencorë që mundësuan sigurimin 
e një informacioni dhe mundësive të gjera mbi analizimin e mbetjeve agro-ushqimore 
në vend. 
Gjithashtu  falenderoj  pegagogët  e  Teknologjisë  Kimike  Organike,  që  vunë  në 
dispozicionin tim tërë përvojën dhe dokumentacionet përkatëse. 
Se  fundmi  dua  tё  falenderoj  familjen  time  pёr  pёrkrahjen  dhe  mbёshtetjen  e 
vazhdueshme. 
 
 
 
 

iii 
Përmbledhje
 
Në  perspektivën  e  subvensionimit  të  sistemit  të  përpunimit  të  biomasës  në  Shqipëri, 
çështjet  e  lidhura  me  efiçencën  dhe  minimizimin  e  shpenzimeve,  si  dhe  justifikimi  i 
përdorimit  të  fondeve  publike,  luajnë  një  rol  shumë  të  rëndësishëm.  Ky  studim  ka  si 
qëllim të diskutojë dhe sqarojë një numër të konsiderueshme pyetjesh dhe rezultatesh, të 
cilat kanë të bëjnë me përdorimin energjitik të biomasës dhe subvensionim shtetëror të 
përpunimit  të  saj.  Mbi  të  gjitha  ky  studim  përqendrohet  në  studimin  e  përdorimit 
energjitik për ngrohje, por duke mos lënë pa përmendur edhe mënyra të tjera të trajtimit 
të  llojeve  të  ndryshme  të  biomasës,  si  p.sh.:  prodhimit  të  energjisë  në  impiante 
përpunimi të biomasës, apo prodhimit të biogazit. Duke iu referuar efekteve strategjike 
dhe  afatgjata  të  ekonomisë  së  përgjithshme,  në  përpunimin  e  biomasës  luajnë  rol  të 
rëndësishëm:  qëndrueshmëria  në  çmimin  e  biomasës,  sigurimi  i  furnizimit,  pavarësia 
nga importi i lëndëve djegëse me bazë fosilesh dhe reduktimi i efektit serë. Ndër të tjera 
përpunimi i biomasës ka edhe ndikim pozitiv në punësimin dhe rritjen e të ardhurave të 
banorëve të zonave rurale. Efektet negative të një projekti ambizioz për përpunimin e 
biomasës janë kostot e larta në ndotjen e mjedisit duke e krahasuar me sisteme të tjera 
ngrohjeje dhe ndikimet negative në buxhetin publik. Pavarësisht këtyre argumenteve në 
aspektin afatgjatë çmimi i ulët për lëndët djegëse me bazë fosilet bën të mundur, që të 
ardhurat nga energjia e biomasës të mbulojnë efektet negative të përdorimit të saj. 
Fjalëkyçe: biomasë, energji, klima, bioenergji, biodiversitet, ndotja e mjedisit, mbetjet 
organike agro-pyjore. 
 
Abstract 
In  the  perspective  of  subventions  for  biomass  energy  systems  in  Albania  the  question 
about  efficiency  and  costs  arises  and  whether  the  benefits  of  biomass  use  justifies 
spending public funds. This doctoral thesis aims to discuss and evaluate the numeruos 
impacts that result from the use of biomass. It will provide an answer to the question if 
biomass should be promoted by public measures. However, the study is limited to the 
use of biomass for heating purposes in Albania. Of course some links to other types of 
biomass use – e.g. electricty generation in CHP – are considered. The analysis reveals 
that  biomass  can  provide  heat  for  all  households.  Regarding  the  overall  economy  the 
strategic  long-term  effects  of  such  a  scenario  are  leading.  As  there  are:  stability  of 
biomass  prices,  security  of  supply,  independence  from  imported  fossil  fuels  and 
reduction  of  GHG-emissions.  A  considerable  positive  impact  regarding  employment 
and  income  results  from  biomass  use  in  rural  regions.  The  negative  effects  of  an 
ambitiuos biomass-scenario are higher external costs of air pollution compared to other 
heating systems and negative consequences on the public budget. But even in case of 
long-term  low  prices  for  fossil  fuels  the  benefits  overrule  the  negative  effects  of 
expanding the use of biomass. Therefore, fostering biomass provides precaution against 
the negative impacts of an oilprice increase to the economy. 
Keywords:  biomase,  energy,  clima,  bioenergy,  biodisersity,  environment  pollution, 
organic and inorganic waste 
 

iv 
Pasqyra e lëndës 
1.  P
ARATHËNIE
 .................................................................................................................... 1 
I.
 
Motivimi dhe problematika ............................................................................................... 2
 
II.
 
Metodika dhe praktika e zgjedhur ................................................................................. 2
 
III.
 
Kufizimet e sistemeve dhe spektri i studimit ............................................................. 3
 
IV.
 
Literatura e përdorur dhe punimet e deritanishme .................................................... 6
 
1.  B
IOMASA DHE POTENCIALET ENERGJITIKE
 ...................................................................... 8 
1.1
 
Biomasa .............................................................................................................................. 8
 
1.2
 
Përdorimi i biomasës në përfitimin e energjisë ......................................................... 9
 
1.2.1
 
Biomasë me përmbajtje të ulët lignine .................................................................................... 9
 
1.2.2
 
Biomasë me përmbajtje ligno-celuloze ................................................................................. 13
 
1.3
 
Potencialet energjitike të biomasës ............................................................................ 17
 
1.4
 
Kushtet ekonomike dhe ekologjike të përdorimit energjitik të biomasës ......... 17
 
1.5
 
Legjislacioni, rëndësia dhe mundësitë e zhvillimeve të ardhshme të 
energjisë së rinovueshme në Europë dhe Shqipëri ........................................................... 18
 
2.  V
LERËSIMI I PARAMETRAVE HYRËS PËR PLANIFIKIMIN STRATEGJIK DHE VLERËSIMIN E 
PRODHIMIT TË LËNDËVE DJEGËSE NË 
S
HQIPËRI
 ................................................................... 21 
2.1
 
Nevojat për lëndë djegëse, potencialet e biomasës dhe vendet e mundshme 
të prodhimit dhe shfrytëzimit të saj ..................................................................................... 21
 
2.1.1
 
Potencialet energjitike të lëndës drusore dhe mbetjeve të saj ........................................... 24
 
2.1.2
 
Vlerësimi energjitik i prodhimeve dhe i mbetjeve agrokulturore .................................... 29
 
2.1.3
 
Analiza e potencialeve energjitike të mbetjeve të kafshëve .............................................. 33
 
2.1.4
 
Potenciali energjitik i mbetjeve urbane ................................................................................ 35
 
2.2
 
Prodhimi i biogazit......................................................................................................... 37
 
2.2.1
 
Shpenzimet për prodhimi e biogazit .................................................................................... 40
 
2.2.2
 
Pasurimi dhe tharja e biogazit ............................................................................................... 42
 
2.2.2.1
 
Ndarja e oksigjenit ........................................................................................................... 43
 
2.2.2.2
 
Ndarja e mbetjeve të squfurit ......................................................................................... 45
 
2.2.2.3
 
Ndarja e dioksidit të karbonit ........................................................................................ 52
 
3.  M
ODELIMI DHE SIMULIMI I FERMENTIMIT ANAEROB ME 
A
SPEN 
P
LUS
®
 V
8.6 ............... 66 
3.1.1
 
Modelimi i lëvizjes së lëndëve dhe rrymave energjitike .................................................... 66
 
3.1.2
 
Skema e modelimit dhe simulimit teknologjik ................................................................... 67
 
3.1.3
 
Metoda dhe materialet e përdorura ...................................................................................... 71
 
3.1.3.1
 
Zhvillimi i modelit të simulimit ..................................................................................... 76
 
3.1.3.2
 
Kontrolli i vërtetësisë dhe saktësisë së modelit ........................................................... 78
 
3.1.3.3
 
Analiza saktësore e modelit ............................................................................................ 82
 
3.1.4
 
Rezultatet dhe diskutimi ........................................................................................................ 83
 


3.1.4.1
 
Shkalla e saktësisë dhe vërtetësisë së modelit simulativ ............................................ 83
 
3.1.4.2
 
Analiza saktësore e modelit simulativ dhe përfundimet ........................................... 84
 
4.  P
ËRFUNDIME DHE PERSPEKTIVA
 ................................................................................... 88 
5.  B
IBLIOGRAFIA
 ................................................................................................................ 92 
 
 

vi 
Figura 
Figura 0-1:  Kufizimet e objektit të studimit në raport me format e tjera të 
përdorimit energjetik të biomasës dhe pasqyrimi i lëndës djegëse 
nga biomasa .................................................................................................. 4 
Figura 0-2:  Dimensionet e rolit të përgjithshëm ekonomik ........................................ 6 
Figura 1-1:  Llojet dhe etapat e konvertimit të biomasës dhe produkteve të saj 
(Gjyriqi & Malollari, 2012) .......................................................................... 9 
Figura 1-2:  Celuloza dhe struktura drusore (modifikuar sipas (Gjyriqi & 
Malollari, 2012) marrë nga (Askeland, 1996)) ....................................... 10 
Figura 1-3:  Metoda të përpunimit të produkteve të ndërmjetme dhe 
përfundimtare të biomasës (modifikuar sipas (Titirici, Thomas, & 
Antonietti, 2007)) ....................................................................................... 13 
Figura 1-4:     Reaktor me shtrat fluidizues ................................................................... 15 
Figura 1-5:  Ndarja e konzepteve të ndryshme të potencialit energjitik 
(modifikuar sipas (Schlegel, Rehl, & Kanswohl, 2006, S. 102)) ........... 17 
Figura 1-6:  Përdorimi primar i energjive të rinovueshme në raport me 
energjinë primare në Europë (modifikuar sipas të dhënave të 
DBFZ dhe EUROSTAT 2010 ) .................................................................. 19 
Figura 1-7:  Konsumi i energjisë primare në vendet e BE për vitin 2009 
(modifikuar sipas të dhënave të International Energy Agency 
(IEA): Energy Statistics Division 08/2011, © OECD/IEA; 
(Bundeszentrale für politische Bildung, 2012) ...................................... 20 
Figura 2-1:  Bilanci import-eksport i energjisë elektrike për vitet 1985-2011 
(publikuar për herë të parë tek: (Gjyriqi & Malollari, 2012), 
modifikuar sipas të dhënave të (Agjensia kombëtare e burimeve 
natyrore (AKBN), 2011), (Zilja, 2012)) .................................................... 22 
Figura 2-2:  Konsumi i lëndëve drusore nga viti 1990 – 2007 (modifikuar sipas 
të dhënave të AKBN (2007), (Roland & Aheron, 2009) dhe 
(UNECE, 2009)) .......................................................................................... 23 
Figura 2-3:  Shpërndarja e sipërfaqeve të mbuluara me pyje (modifikuar sipas 
(Grant & Diku, 2009) ................................................................................. 26 
Figura 2-4:  Struktura e tokës në Shqipëri (modifikuar sipas Vjetarit Statistikor 
të MBUMK 2008) ....................................................................................... 27 
Figura 2-5:  Struktura e mbjelljeve të bimëve të arave për vitin 2010; 
modifikuar sipas të dhënave të Vjetarit Statistikor për vitin 2010 të 
MBUMK (2011, S. 60) ................................................................................ 31 

vii 
Figura 2-6:  Sasia e mbetjeve urbanë për qarkun e Tiranës dhe varësia e saj me 
numrin e banorëve nga viti 2003 – 2010 (modifikuar sipas të 
dhënave të MMPAU) ................................................................................ 35 
Figura 2-7:  Sasia e mbetjeve urbane nga viti 2003 – 2010 (modifikuar sipas të 
dhënave të Ministrisë së Mjedisit (2010) dhe INSTAT) ....................... 36 
Figura 2-8:  Paraqitje e përgjithshme e fermentimit të polimereve dhe lipideve 
(modifikuar sipas (Deppenmeier, 2002)) ............................................... 39 
Figura 2-9:  Veçoritë e teknologjive të fermentimit (*Psychrophil – gjallesa që 
jetojnë në temperatura të ulëta (-5 deri +20°C); Mesophil – ato 
jetojnë në temperatura 10-15°C; Thermophil – nga 40 deri 45°C; 
Hyperthermophil/Extremophil – jetojnë nga 70 deri 80°C) ...................... 40 
Figura 2-10  Diagrama e rrjedhjes së rrymave tek një larës biologjik 
(modifikuar sipas (Klinski, Einspeisung von Biogas in das 
Erdgasnetz, 2006)) ..................................................................................... 48 
Figura 2-11:  Skema e qarkullimit në metodën e larjes me ujë nën presion me 
kapacitet prej 1.000 m
3
/orë (modifikuar sipas (DVGW, 2006)) .......... 54 
Figura 2-12:  Parimi themelor i adsorpimit me luhatje presioni (modifikuar 
sipas: (CarboTech, 2007) ........................................................................... 56 
Figura 2-13:  Parimi i punës i teknologjisë së larjes me amina (modifikuar sipas 
(Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., 2006) ........................... 60 
Figura 2-14:  Depërtueshmëria, parimi themelor i metodës me membrana të 
depërtueshme (modifikuar sipas (Klinski, Einspeisung von Biogas 
in das Erdgasnetz, 2006)) .......................................................................... 61 
Figura 2-15:  Paraqitja grafike e metodës së pastrimit me membrana –modeli i 
thjeshtë, si dhe –modeli me disa kaskada (modifikuar sipas 
(Klinski, Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz, 2006)) .............. 63 
Figura 3-1:  Struktura e programeve sekuenciele të modelimit dhe projektimit 
(modifikuar sipas (Lohe & Futterer, 1995)) ........................................... 68 
Figura 3-2:  Bllok-diagrama e simulimit të fermentimit anaerob. Realizuar me 
programin Aspen PLUS® v. 8.6 .............................................................. 74 
Figura 3-3: Skripti i simulimit të fermentimit anaerobik të aminoacideve në 
FORTRAN .................................................................................................. 75 
Figura 3-4:  Disa nga komponentët e nevojshëm për simulimin përmes 
metodës NRTL ........................................................................................... 77 
Figura 3-5:  Moduli i kostos së materialeve dhe proceseve në programin Aspen 
PLUS® v8,6 ................................................................................................. 81 

viii 
Figura 3-6:  Skema teknologjike e impiantit të trajtimit të biomasës për qarkun 
e Korçës ....................................................................................................... 81 
Figura 3-7:  Analiza financiare e ndërtimit të impiantit të fermentimit të 
biomasës përmes Aspen PLUS® v8,6 ..................................................... 82 
Figura 3-8:  Studimi i probabilitetit për rastet e analizuara në modelin 
simulativ (*Shmangia standarte (en. standard deviation –SD)  tregon 
sesa shmangen apo shpërndahen vlerat e matura nga vlera e 
përllogaritur mesatare). ............................................................................ 84 
Figura 3-9:  Ndryshimi ndërmjet rezultateve të simulimit dhe atyre të 
eksperimentit në varësi të shpejtësisë së zhvillimit të reaksionit ....... 85 
Figura 3-10:  Ndryshimi ndërmjet rezultateve të simulimit dhe atyre të 
eksperimentit në varësi të përbërjes së substratit. ................................ 85 
 
 
 

ix 
Tabela 
Tabela 2-1:  Konsumi i lëndëve drusore sipas sektorëve ekonomikë për vitin 
2007 (modifikuar sipas të dhënave të UNECE (UNECE, 2009)) ......... 23 
Tabela 2-2:  Sipërfaqja e pyjeve në (ha) sipas formës së qeverisjes (modifikuar 
sipas të dhënave të AlbForest dhe (ANFI-Albanian National Forest 
Inventory, 2004)) ........................................................................................ 25 
Tabela 2-3:  Sipërfaqet e mbuluara me pyje sipas llojeve (modifikuar sipas të 
dhënave të Inventarit Kombëtar të Pyjeve dhe Shërbimit Kadastral 
Pyjor (Grant & Diku, 2009)) ..................................................................... 27 
Tabela 2-4:  Sipërfaqet e mbuluara me pyje sipas pronësisë së  tyre (modifikuar 
sipas të dhënave të projektit AgriPolicy 2009) ...................................... 29 
Tabela 2-5:  Struktura e tokës sipas qarqeve (modifikuar sipas të dhënave të 
MBUMK 2010 (2011, S. 54)) ...................................................................... 30 
Tabela 2-6:  Sipërfaqet me të mbjella me bimë arash (ha) sipas qarqeve; 
modifikuar sipas të dhënave të MBUMK 2010 (2011, S. 57) ............... 31 
Tabela 2-7:  Struktura e mbjelljeve të bimëve të arave / në 1000 ha për vitet 
2000-2010modifikuar sipas të dhënave të MBUMK 2010 (2011, S. 
56-60) ........................................................................................................... 32 
Tabela 2-8:  Prodhimi i drithërave dhe sasia teorike e përllogaritur biomasës së 
thatë (t) për vitin 2010 ............................................................................... 33 
Tabela 2-9:  Numri i krerëve të bagëtive për vitet 2000 – 2010 (x 1.000), si dhe 
mbetjet organike të tyre për vitet 2005 dhe 2010 .................................. 34 
Tabela 2-10:  Sasia e biogazit të prodhuar dhe përmbajtja e metanit për disa 
lëndë organike (Das Magazin für moderne Landwirtschaft, 2000). .. 38 
Tabela 2-11:  Tretshmëria e komponentëve të biogazit në ujë në temperatura të 
ndryshme (modifikuar sipas: (Tenscher, 2002)) .................................... 52 
Tabela 2-12:  Krahasimi i metodave të pastrimit të biogazit (modifikuar sipas 
(Poweron Energie und Kraftwerk (k.A.), 2012), (Frauenhofer 
Institut, 2010) .............................................................................................. 65 
Tabela 3-1:  Disa nga pjesët teknologjike dhe simbolet e tyre në ASPEN Plus® 
(modifikuar sipas Hähre, 2000) ............................................................... 69 
Tabela 3-2:  Lista e reaksioneve të hidrolizës (a) dhe varësisë së reaksionit në 
simulacion .................................................................................................. 71 


Tabela 3-3:  Lista e reaksioneve amino-acide, acidogjeneze, acetogjenike dhe 
metanogjeneze bashkë me konstanten e shpejtësisë kinetike të 
përfshirë në simulacion ............................................................................ 72 
Tabela 3-4:  Raste të ndryshme studimi të përdorura për të vlerësuar shkallën e 
vërtetësisë dhe ndryshimet ndërmjet simulimit dhe të dhënave 
eksperimentale të modelit simulativ të procesit. .................................. 80 
 
 
 

xi 


Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2017
ma'muriyatiga murojaat qiling