РОЗДІЛ 27. Технології продуктування біогазу

Стримуючий вплив через погану якість субстрату і запліснявілість матеріалу. Біогазові бактерії повинні отримувати достатню кількість корму. Якщо подається субстрат поганої якості, то життєдіяльність бактерій припиняєшся. Можна припустити, що не тільки погана якість субстрату уповільнює активність бактерій, але й цвілеві грибки виділяють токсини, що уповільнюють розвиток бактерій.

Стримуючий ефект вторинних компонентів.

Вторинні компоненти також можуть стримуючі впливати на біоценоз:

• Сірчані з'єднання (серед іншого в теплицях дтя вирощування капусти, цибулі- порею і ріпчастої цибулі);

• Ефірні масла (кірки цитрусових, часник);

• Щавелева кислота (напр. в різних видах конюшини);

• Ціаніди, таніни і ін.;

У першу чергу це відбувається тоді, коли в установку подаються виключно перераховані субстрати або переважно ці субстрати. Але можливим є також звикання шляхом повільного переходу на інший субстрат.

Стримуючий вплив важких металів.

Токсичність важких металів залежить від їх розчинності у воді, яка в свою чергу залежить від рівня pH. Важкі метали діють на ензими клітинного обміну речовин і можуть негативно впливати на життєдіяльність бактерій. При цьому немає чіткої межі між стримуючим і токсичним впливом. Це знову пов'язано з високою пристосованістью бактерій. Іони важких металів стають недієздатними, коли вони утворюють важко розчинні сульфіди металів з H2S і випадають в осадок як тверда речовина.

Стимулюючі процес субстрати (легкорозчиняючися субстрати, ензими). Застосовуючи цілеспрямовано і в обмеженій кількості легкорозчиняючися субстрати, якими є відходи зернових, свіжа гірчиця або цукровий буряк, можна спостерігати ефект швидкого розкладання, при якому не утворюються товсті плаваючі кірки (до 0,5 м). Цей ефект можна пояснити тим, що додавання легкорозчиняючися субстратів призводить до пожвавлення і збільшення маси бактерій, яка потім зможе краще і швидше розкласти більш важкий матеріал. Мистецтво складання таких добавок полягає в тому, щоб не перебільшити харчування, викликавши таким самим чином переокислення, досягнувши таким чином повністю протилежного ефекту. При раціоні в 4 т силосної кукурудзи, 4,8 т кукурудзи і 3 т трав'яного силосу доцільно буде додати 0,5 т відходів зернових. Ензими - це природні протеїни, які грають ключову роль в метаболізмі рослин, тварин і людей. Ці речовини можна назвати біокаталізаторами, тобто речовинами, присутність яких викликає і прискорює зміну органічної субстанції. Робота ензимів складається, головним чином, в руйнуванні. Синтезом же, тобто, з'єднанням, займається тільки близько трьох-п'яти відсотків видів ензимів. Ці ензими називаються анаболічними на противагу ензимам катаболічним, тобто руйнівним. Бактерії і цвілеві грибки виробляють ензими для розкладання органічних речовин. Наш продукт є результатом спеціальної технології з'єднання різних ензимів, що робить його високоефективним біологічним каталізатором. Використання цього продукту значно збільшує рентабельність біогазових установок, за рахунок збільшення виробництва біогазу та інтенсифікації переробки органічної сировини. У біогазових установках процес анаеробного бродіння біомаси відбувається за допомогою мікроорганізмів. Для оптимального процесу розкладання біомаси мікроорганізмам необхідна енергія, яку вони отримують від переробки полісахаридів, ліпідів і жирів. Ці речовини мікроорганізми можуть отримати тільки після ензимного поділу більш складних речовин - полімерів (целюлоза, крохмаль). Однак кількість природних ензимів не завжди достатньо для досягнення оптимального харчування мікроорганізмів. За допомогою додавання нашого продукту мікроорганізми постійно отримують достатньо харчування у вигляді моно і олігосахаридів. Як наслідок їх репродукційний рівень і біологічна активність підвищується, результатом чого є значне зниження в'язкості і однорідності сировини. Завдяки всім цим процесам продуктивність по виходу біогазу та стабільність біологічних процесів в біогазовій установці може збільшуватися від ЗО % до 40 %, відповідно збільшується і продуктивність біогазової установки в енергетичному еквіваленті. Ензими інтенсифікують розкладання стійких і довгих молекулярних ланцюгів вуглеводів в речовинах з високим вмістом волокон, лігніну, пектину і целюлози. Всі ці речовини досить стійкі для розкладання бактеріями. Таким чином, молекулярні ланцюги стають коротшими, в результаті чого утворення молочної і оцтової кислот (гідроліз) набуває більш інтенсивний характер у процесі анаеробного бродіння біомаси. Більш інтенсивне утворення кислот дає можливість метаноутворюючим бактеріям виробляти більше метану з однакової кількості сировини. Використання ензимів у виробництві біогазу дозволяє домогтися істотних результатів при обгрунтовано низьких витратах і є біологічним деструктором біологічної сировини. Поряд із застосуванням ензимів можна використовувати фізичні деструктори біомаси, що значно підсилить ефект і продуктивність установки. Основними перевагами використання ензимів можна назвати наступні фактори:

• Збільшення виходу біогазу на 30-40% без збільшення обсягів вихідної сировини;

• Збільшення виробництва електроенергії;

• Значне зменшення періоду бродіння і як наслідок економія на обсягах реакторів;

• Запобігання утворення кірки на поверхні переробляється біомаси в ферментаційних реакторах;

• Зменшення вмісту домішок газів супутніх процесу утворення метану;

• Зниження енергоспоживання самої установки за рахунок зменшення в'язкості; сировини і як наслідок менших енерговитрат на його перемішування;

• Збільшення теплопровідності біомаси та економія теплової енергії на підігрів біомаси;

• У разі припинення використання ензимів виробництво біогазу поступово повернеться в стандартний режим, без яких або різких перепадів;

Для найбільш оптимального використання ензимів повинен враховуватися вид використовуваної сировини або одночасне використання декількох видів біомаси. Можливий індивідуальний підхід при підборі ензимів для кожної конкретної біогазової установки, хоча потрібно відзначити загальну універсальність продукції компанії ЗОРГ.