Остання редакція: 20-05-2018
Тези доповіді
Найперспективнішим методом вирішення проблем поводження з жировмісними відходами є їх утилізація за допомогою анаеробного зброджування. Газоподібне паливо, що утворюється, в процесі переробки може частково покривати потреби підприємства у енергоносіях. Окрім, енергетичної перспективи, вирішується ряд екологічних проблем: метанове зброджування мездри та жирів входить до вимог законодавства європейських країн щодо захисту навколишнього середовища [3].
Вміст метану в біогазі, що утворюється, та його кількісний вихід в значній мірі залежать від сировини, що зброджується, зокрема, вихід біогазу з чистого жиру становить 1450 дм3/кг [4]. Проте зброджування жирів ускладнене за рахунок неоптимального співвідношення С:N, яке зміщене в сторону карбону [5]. Рішенням такої проблеми може слугувати додавання косубстрату, як рослинного так і тваринного походження, наприклад, пташиного посліду, який багатий сполуками азоту.
За оптимального співвідношення деструкція органічних відходів проходить за участі асоціації мікроорганізмів в чотири стадії [2]. Гідролітичні мікроорганізми розкладають макромолекули до розчинних сполук, які в подальшому можуть бути перетворенні в низькомолекулярні органічні сполуки. До цієї групи мікроорганізмів відносяться облігатні анаеробні бактерії родів: Enterobacteriaceae, Clostridiaceae, Lactobacillaceae, Streptococaccaceae. Сполуки, що утворились в процесі гідролізу ацидогенними бактеріями, перетворюються в сполуки з меншою молекулярною масою (оцтову, пропіонову кислоти, низькомолекулярні спирти, альдегіди та кетони), а також неорганічні компоненти H2, CO2, N2, H2S. Це призводить до зміни значення рН середовища внаслідок накопичення кислот, за чого відбувається інгібування метаногенезу. До угрупування ацетогенних мікроорганізмів входять як облігатні, так і факультативні анаероби, які здатні зброджувати органічні кислоти та інші компоненти, що утворились на попередніх стадіях, до H2, CO2. Іншими представниками стадії ацетогенезу є гомоацетогенні бактерії, які здатні зброджувати n–С–вмісні сполуки до оцтової кислоти.
Організми, здатні здійснювати стадію метаногенезу відносяться до спеціалізованих архей. У архей є цілий ряд загальних особливостей. Це стосується складу клітинної стінки, ліпідів, апарату транскрипції і трансляції, простетичних груп і коферментів, механізму автотрофної фіксації СО2, а також способу отримання енергії. В процесі метаногенезу можуть використовуватись різні органічні сполуки, які виступають основними попередниками в ланцюжках біохімічних перетворень при утворенні метану (рис. 1).
Рисунок 1. Шляхи метаногенезу [1].
З рисунку видно, що особливості утворення біогазу із жировмісної сировини в поєднанні з курячим послідом характерно тим, що на етапі ацитогенезу в процесі утворення молекул метил-СоМ участь беруть не тільки проміжні сполуки перетворення ацетату та метанолу, а й метиламіни, диметиламіни та триметиламіни, які є продуктами розпаду курячого посліду. При такому поєднанні компонентів, маємо більший вихід біогазу, але меншу калорійність по його якісному складу.
- Dziewit L. Novel molecular markers for the detection of metanogenetic analyses of methanogenetic communities / L. Dziewit, A. Pyzik, K. Romaniuk, and other // Frontiers in Microbiology, Article 694. – V. 6. – 2015. – p. 1-12.
- Козловець О.А. Біотехнологія одержання біогазу при коферментації посліду птахів: дис. канд. техн. наук: 03.00.20: захищена 02.03.18: затв. 12.04.18. – Київ., 2018. – 217 с.
- Правове регулювання енергозбереження в Європейському Союзі та в Україні // За заг. Ред. к.е.н. В. Г. Дідика. – К.. – 2007. – 2007. – 165 с.
- Середа Л. П. Перспективи використання мобільної біогазової установки для внесення рідких органічних добрив / Л. П. Середа, М. М. Черняхівський // Збірник наукових наукових праць Вінницького національного аграрного університету. № 12. – 201. – 172 c.
- Shanmugam P. Optimising the biogas production from leather fleshing waster by co-dugestion wi MSW / P. Shanmugam, N. J. Horan // Bioresource Technology, № 100. – 2009. – р. 4117–4120.