Енергетика і автоматика", №1, 2018 р. 13 УДК 621.3.09 ІНТЕНСИФІКАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА БІОГАЗУ ВПЛИВОМ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ ТА УЛЬТРАЗВУКУ М. М. Заблодський, доктор технічних наук, професор Національний університет біоресурсів і природокористування України. П. Б. Клендій, кандидат технічних наук, доцент Г. Я. Клендій, старший викладач ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний інститут» О.П. Дудар, інженер ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний коледж» e-mail: pklen_@i.ua Анотація. Охарактеризовано режими роботи і необхідні технологічні параметри для досягнення високої ефективності роботи біореакторів та отримання максимальної кількості біогазу із одиниці об'єму біомаси. На інтенсивність процесу зброджування і, як наслідок, утворення біогазу впливають чотири групи факторів: біологічні, фізичні, хімічні та організаційнотехнологічні. Оскільки оптимізація тих чи інших факторів призводить до зростання енергозатрат і собівартість біогазу наближається до вартості природного, що може бути економічно недоцільним і не дають потрібного ефекту. Тому науковці шукають інших факторів на інтенсифікацію метаногенезу. Одним із таких факторів є електромагнітні поля та ультразвук. У роботі проаналізовано вплив електромагнітних полів та ультразвуку на вихід біогазу. Узагальнено інформацію отриману вітчизняними та зарубіжними вченими в результаті досліджень щодо обробки субстрату електромагнітними полями з різними параметрами та ультразвуком. На основі проведеного аналізу виявлено,що субстрати оброблені електромагнітними полями та ультразвуком збільшують вихід біогазу Ключові слова: біогаз, електромагнітне поле, субстрат, ультразвук Актуальність. Зростаючий дефіцит паливних ресурсів та збільшення вартості традиційних видів палива (вугілля, нафтопродукти,природний газ тощо), висуває на перший план гостру необхідність пошуку альтернативних
Straw has a high energy capacity, but it is not ideal for the operation of biogas plants, since it contains a large amount of nitrogen-free substances, and only 4-6% nitrogen and mineral salts, but if it is properly pretreated, it is possible to reduce the fermentation time and increase the biogas yield. The positive results of pretreatment of biological raw materials are a high degree of grinding and homogenization of raw materials; reduction of the biomass fermentation period; the release of natural enzymes that are biological catalysts for the fermentation of biomass; stabilization of biological processes, which leads to the absence of foam and floating crust in the upper part of the bioreactor; the percentage of methane in biogas increases to 70-75 %. The aim of the study is to determine the intensity of methane fermentation of crushed buckwheat, rapeseed, soybean straw and corn stalks, depending on the size of crushed particles and the method of grinding. The article discusses the issue of determining the dynamics of biogas output depending on the method and geometric dimensions of grinding buckwheat straw, soybeans, rapeseed and corn chaff in a mesophilic mode of fermentation. The following devices were used to prepare the straw: shears, hammer mill, feed chopper and extruder. Additionally, soaking was carried out in water at a certain temperature. The prepared biomass together with the seed in a ratio of 1: 4 was put into laboratory fermenter bags and a thermostat. The biogas yield was measured for 42 days using special methods, which are patented in Ukraine. Based on the measurement results, graphs were built that characterize the dynamics of biogas output.
ВПЛИВ НИЗЬКОЧАСТОТНОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ НА ДИНАМІКУ ВИХОДУ БІОГАЗУ М. М. Заблодський, доктор технічних наук, професор Національний університет біоресурсів і природокористування України П. Б. Клендій, кандидат технічних наук, доцент Г. Я. Клендій, старший викладач ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний інститут» Е-mail: pklen_@i.ua Анотація. Метою дослідження було запропонувати режими та експериментально визначити закономірності впливу низькочастотного електромагнітного поля на динаміку виділення біогазу. Розглянуто питання впливу електромагнітного поля низької частоти на інтенсивність проходження метаногенезу в субстраті тваринного походження при мезофільному режимі бродіння. Інтенсивність процесу ферментації залежить від таких факторів: температура, вологість середовища, рівень рН, співвідношення C : N : P, площа поверхні частинок сировини, частота подачі субстрату, сповільнюючі речовини, стимулюючі добавки. Вплив на той чи інший фактор призводить до зростання енергозатрат та собівартості біогазу і може бути економічно недоцільним. Тому постало питання про розробку нових методів і засобів інтенсифікації процесу зброджування. Нині відомі окремі результати досліджень із обробки різних субстратів рослинного і тваринного походжень електромагнітними полями та ультразвуком. Але важливими аспектами подібних досліджень повинні стати: розкриття механізмів біостимуляції; енергетична ефективність методів і доведення їх до промислової реалізації. Для вирішення поставленої задачі сформована мета досліджень, а саме , визначити режими і закономірності впливу низькочастотного електромагнітного поля на динаміку виділення біогазу. Щоб реалізувати мету , було розроблено методику досліджень і лабораторну установку, за допомогою якої задавались потрібні температурні параметри відповідного режиму бродіння, створювалось кругове електромагнітне поле, автоматичне перемішування субстратів та вимірювання виходу біогазу. Дослідження проведено впродовж повного циклу метаногенезу при використанні двох міні-біореакторів. Встановлені закономірності, які характеризують динаміку і умови зростання виходу біогазу. Ключові слова: низькочастотне електромагнітне поле, біогаз, субстрат, метаногенез
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.