Програма та методика експериментальних досліджень на лабораторній біогазовій установці

Abstract

Для ефективної анаеробної переробки перепелиного посліду розроблені методи та програма досліджень на лабораторній експериментальні установці, де, окрім посліду, в якості рослинної частки застосовується макуха рицини. Метанове бродіння перепелиного посліду є ефективним способом його утилізації, що дозволяє отримати біогаз, високоякісне органо-мінеральне добриво та покращити стан навколишнього природного середовища. У дослідженнях з анаеробної переробки відходів птахівництва повідомляється про те, що високий вміст азоту часто викликає проблеми пов'язані з токсичністю амонійного азоту для анаеробних мікроорганізмів. При проведенні такої обробки пташиний послід має ряд особливостей. Однією з таких особливостей є низьке співвідношення між С/N. За таких умов відбувається інгібування метанової ферментації амонійним азотом та аміаком. З метою інтенсифікації метанової ферментації пташиного посліду, доцільним є вилучення аміаку в процесі обробки. За своїми фізичними та хімічними властивостями послід не дуже добре підходить для анаеробного зброджування, проте ряд дослідників повідомили про успішну роботу систем виробництва біогазу з пташиного посліду. Більшість з них були розроблені для роботи у мезофільному режимі (близько 35°C). Методи та способи переробки перепелиного посліду залежать від властивостей і складу вихідної сировини, а також від цілей переробки та виду кінцевих продуктів. Дослідження процесу метанового бродіння в періодичному режимі дозволяє вирішити поставлені в даній роботі задачі досліджень, а тому його реалізовано в даній роботі. При цьому, з огляду на те, що сумісне метанове бродіння перепелиного посліду та рослинних відходів є апробованою промисловою технологією, робиться припущення, що досліджені експериментально та змодельовані числовим методом показники виходу біогазу будуть корелюватись між собою з достатнім рівнем достовірності, а фізикохімічний склад суміші таких субстратів буде мати неістотний вплив на стабільність процесу в межах робочих режимів біореактора проточного типу.

Для эффективной анаэробной переработки перепелиного помета разработаны методы и программа исследований на лабораторной экспериментальной установке, где, кроме помета, в качестве растительного сырья применяется жмых клещевины. Метановое брожение перепелиного помета является эффективным способом его утилизации, что позволяет получить биогаз, высококачественное органо-минеральное удобрение и улучшить состояние окружающей среды. В исследованиях с анаэробной переработки отходов птицеводства сообщается о том, что высокое содержание азота часто вызывает проблемы, связанные с токсичностью аммонийного азота для анаэробных микроорганизмов. При проведении такой обработки птичий помет имеет ряд особенностей. Одной из таких особенностей является низкое соотношение между С / N. При таких условиях происходит ингибирование метановой ферментации аммонийным азотом и аммиаком. С целью интенсификации метановой ферментации птичьего помета, целесообразно изъятие аммиака в процессе обработки. По своим физическим и химическим свойствам помет не очень хорошо подходит для анаэробного сбраживания, однако ряд исследователей сообщили об успешной работе систем производства биогаза из птичьего помета. Большинство из них были разработаны для работы в мезофильном режиме (около 35 °C). Методы и способы переработки перепелиного помета зависят от свойств и состава исходного сырья, а также от целей переработки и вида конечных продуктов. Исследование процесса метанового брожения в периодическом режиме позволяет решить поставленные в данной работе задачи исследований, поэтому его реализовано в данной работе. При этом, учитывая, что совместное метановое брожение перепелиного помета и растительных отходов является апробированной промышленной технологией, делается предположение, что исследованные экспериментально и смоделированы численным методом показатели выхода биогаза будут коррелировать между собой с достаточным уровнем достоверности, а физико-химический состав смеси таких субстратов будет иметь несущественное влияние на стабильность процесса в пределах рабочих режимов биореактора проточного типа.

For effective anaerobic processing of quail litter, methods and a program of research on laboratory experimental plants are developed, where, in addition to litter, lean cake is used as a plant particle. Quench litter fermentation is an effective way to dispose of it, which allows for biogas production, high quality organomineral fertilizers and improvement of the environment. In studies on anaerobic digestion of poultry waste, it is reported that high levels of nitrogen often cause problems associated with the toxicity of ammoniacal nitrogen for anaerobic microorganisms. When carrying out such processing, bird droppings have a number of features. One of these features is the low C / N ratio. Under these conditions, inhibition of methane fermentation with ammoniacal nitrogen and ammonia occurs. In order to intensify methane fermentation of bird droppings, it is expedient to remove ammonia during processing. Due to its physical and chemical properties, the litter is not very well suited for anaerobic digestion, but a number of researchers reported the successful operation of biogas production systems for bird droppings. Most of them were designed to work in mesophilic mode (about 35 °C). Methods and methods for processing quail litter depend on the properties and composition of the raw material, as well as on the purposes of processing and the type of end products. The study of the process of methane fermentation in the periodic mode allows us to solve the research tasks set in this paper, and therefore it is implemented in this work. At the same time, given that the combined methane fermentation of quail litter and plant waste is proven by industrial technology, it is assumed that the experimentally investigated and numerically modeled biogas output indicators will correlate with each other with a sufficient level of certainty, and the physicochemical composition of the mixture such substrates will have an insignificant effect on the stability of the process within the operating modes of the bioreactor of the flowing type.