Технологии

Условия оптимального протекания процесса анаэробного сбраживания

17 июля 2014

Начало темы: Зависимость выхода и процентного состава выделяемого биогаза от качественного состава органического субстрата

Также по теме:

Автор статьи: Игорь Ливен

Мы уже рассматривали влияние состава органического субстрата на объемы и состав биогаза, выделяющегося при анаэробной минерализации, в этой статье мы подробнее остановимся на некоторых условиях, соблюдение которых необходимо для оптимального течения этого процесса и достижения максимальной стабилизации обрабатываемого осадка. В первую очередь, осадок можно считать стабильным, если он сбраживается до 90% от предела распада составляющих его органических веществ. Одним их показателей является также изменение концентраций основных биогенных элементов. В результате процесса анаэробного сбраживания, в органическом субстрате понижается содержание углерода, происходящее вследствие его трат на образование метана и углекислого газа, а так же в карбонаты и бикарбонаты и на построение клеточной массы микроорганизмов анаэробного ила. Общий азот уменьшается незначительно, однако большая его часть переходит из органических соединений в аммиак, который при растворении в воде образует ионы аммония, что сдвигает реакцию среды в щелочную сторону. Соотношение между содержанием общего углерода и общего азота уменьшается.

Для оптимального течения процесса выделения метана в результате анаэробного сбраживания это соотношение должно составлять от шестнадцати до девятнадцати. При больших значениях этого соотношения будет недостаточно азота, а при меньших - начнется интенсивное выделение аммиака, который, растворяясь в воде, может создать неблагоприятные условия для жизнедеятельности бактерий анаэробного ила, особенно метаногенных, предпочитающих нейтральные значения рН. Достижения оптимального соотношения между концентрациями этих биогенных элементов можно достичь смешиванием отходов с разным преобладанием того, или иного элемента, например, навоза с растительными отходами, такими, как кукурузные початки или солома. Помимо достижения оптимального соотношения между концентрациями углерода и азота в этом случае происходит и увеличение выхода биогаза на десять-тридцать процентов от общего объема. При глубоком сбраживании, ведущем к максимальной минерализации осадка, соотношение между углеродом и азотом уменьшается до десяти.

Так же важно для течения процесса анаэробной минерализации и соотношение между содержанием летучих жирных кислот, содержанием бикарбонат-ионов и значением рН среды. При разложении белков до аммиака, который сразу же растворяется в воде, и реагирует с растворенным в ней углекислым газом, так же являющимся продуктом разложения, идет образование ионов аммония и гидрокарбоната, чья концентрация определяет значение бикарбонатной щелочности среды. С их помощью происходит нейтрализация летучих жирных кислот, что позволяет не допустить увеличения кислотности среды, отрицательно влияющей на жизнедеятельность бактерий, участвующих в образовании метана. При нормальных условиях течения анаэробного процесса, выделяющиеся в результате реакций ацитогенеза летучие жирные кислоты нейтрализуются бикарбонат-ионами. При нарушении баланса системы бикарбонатная щелочность уменьшается, что сопровождается увеличением концентрации ацетат-ионов и снижением рН среды.

Таким образом, показателем нормальной работы системы анаэробного сбраживания является высокая бикарбонатная щелочность среды. При разбалансировании системы ее можно, в принципе, поднять за счет добавления химических реагентов, содержащих ионы бикарбоната, но самым правильным шагом считается восстановление системы за счет ее саморегуляции, которая постепенно происходит при прекращении нагрузки.

Получить консультацию специалиста Консультация

Таким образом, к основным условиям, которые необходимо поддерживать для поддержания жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов и оптимального течения процесса сбраживания, идущего с выделением максимального объема биогаза, относятся:

предел распада;
содержание и соотношение между концентрациями биогенных элементов;
поддержание необходимого уровня рН среды за счет контроля на содержанием летучих жирных кислот и бикарбонатной щелочности.

Контроль и обеспечение этих параметров анаэробного сбраживания позволит обеспечить сбалансированное течение анаэробного процесса.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии

Комментариев нет

Добавить комментарий

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.