Інтернет-конференції НУБіП України, Проблеми сучасної енергетики і автоматики в системі природокористування`2018

Розмір шрифту: 
ШЛЯХИ ПРОХОДЖЕННЯ МЕТАНОГЕНЕЗУ ПРИ АНАЕРОБНІЙ ПЕРЕРОБЦІ ЖИРОВМІСНИХ ВІДХОДІВ
Мальвіна Володимирівна Шинкарчук, Олександр Анатолієвич Козловець, Олександр Чигрин

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.

 

  1. 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.
  2. 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.
  3. Правове регулювання енергозбереження в Європейському Союзі та в Україні // За заг. Ред. к.е.н. В. Г. Дідика. – К.. – 2007. – 2007. – 165 с.
  4. 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.
  5. 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.

Для перегляду доповідей необхідний обліковий запис на цьому веб-сайті. Натисніть сюди щоб створити обліковий запис.