Вплив складу сировини на мікробіологічний процес

Склад сировини і його властивості значно впливають на процес бродіння і вихід біогазу. Рядом авторів [1, 2] показано, що свіжі гнойові стоки впливають на продукцію біогаза, так як від моменту дефекації в гнойових стоках проходить мікробіологічні процеси (свого роду підготовка), які приводять до гідролізу складних органічних сполук та накопиченню низькомолекулярних сполук, які беруть участь безпосередньо в біосинтезі метану.

Так [18] вважають, що після 10-15 днів зберігання гною ВРХ по концентрації органічних кислот найбільш підготовлений в процесі анаеробного збродження.

Із основних складових організаційної речовини, жири, по даним [16, 18] дають змогу виділити найбільшу кількість біогазу з високим вмістом метану (СН₄), білкові речовини – трохи менше, але теж з високим вмістом СН₄, і найменший вихід газу – вермводи з найменшим вмістом СН₄.

Деякі автори [16,17,18] представляють формулу для визначення збродження:

а=0,92ж+0,62у+0,34б,

де ж, у, б – вміст жирів, вуглеводів, та білків в 1 г сухої органічної речовини (СОР)

Коефіцієнти у формулі визначають питомий вихід газу (л/т) відносно завантажуваних жирів, вуглеводів та білків.

Дані про кількість газу, який може бути виділений із різних сільськогосподарських відходів, залежить від їх сумішей при оптимальних умовах анаеробної переробки відрізняються за своїми значеннями і залежать від складу субстрату, умов проходження процесу, від терміну перебування біомаси в біореакторі, бактеріального складу і активності метаногенеруючих бактерій.

В таблиці 4.2. відображені дані, які одержані авторами [18] по виходу метану із різних сільськогосподарських відходів.

Таблиця 4.2.

Вихід біогазу (метану) при метановому збродженні різних органічних мас.

№ п/п	Органічна маса	Вихід СН4, м^3/кг СОР	Вміст СН4, %
	Гній свиней	0,20...0,58	55...81
	Гній ВРХ	0,20...0,41	52...80
	Пташиний послід	0,37...0,64	54...62
	Гній овечий	0,63
	Силосні відходи	0,25...0,30	51...88
	Молочні відходи	0,625
	Трава	0,36...0,63	52...84
	Стоки очисних споруд	0,60

Слід відмітити, що крім відходів тваринництва, перспективною сировиною для метанового збродження є різні відходи рослинництва (стебла, листя, корені і т. інш.) Спільна переробка відходів рослинництва і тваринництва на ферментаторах в БІОЛОГІЧНО АКТИВНІ добрива із збалансованим співвідношенням C:N (зниження вуглецю при утворенні метану) сприяють покращенню агрохімічним властивостям ґрунту.

Коли збродженню піддається субстрат, який містить, крім гною, другі рослинні рештки, слід звертати увагу на їх склад. При цьому потрібно враховувати характерне для певних високий вміст лігніну, який практично не розчиняється мікробами, і відповідно не приймає участі в процесі ферментації.

Тому вихід біогазу із екскрементів жуйних тварин, які вживають корми з високим вмістом сирої клітковини, значно менший, ніж із екскрементів птиці і свиней.

При метановому збродженні одним із найбільш важливих факторів є співвідношення C:N в асиміляційній частині субстрату. Коли співвідношення C:N в гною дуже велике, то недостача азоту служить фактором, який перешкоджає процесу метанового збродження. Коли співвідношення дуже мале, то утворюється велика кількість аміаку токсичного для бактерій.

Різні автори називають різні цифри оптимального співвідношення C:N від 10 до 30 і навіть 45. Як правило в практиці для регулювання цього показника до сировини з відомими співвідношеннями добавляють другу сировину з другим відомим співвідношенням. При цьому слід мати на увазі, що в процесі метанового збродження це співвідношення міняється до 6-18, тому що вуглець (до 40% і більше) виділяється біогазом, а азот залишається в зброджувальній біомасі і видаляється тільки при вивантаженні шламу.

Дата добавления: 2014-10-23