80 ÀÃÐÎÁÈÎ òåõíèêà 6'2018 агробиотехника е а Отвъглехидратите идва енергията на бактериите, а на протеините се дължи растежът им. Съотношението на въглерода и азота в суспензията се смята за оптимално ако е 30. Например, най-доброто съотношение 1419, е за суспензия, съставена от животинска тор, други отпадъци отживотни и вода. При това отношение биореакторите работят стабилно. Тяхната работа се влошава, когато съотношението въглерод/азот е по-малко от 10, и когато е по-голямо от 60. Ако азотът е в голямо количество, то въглеродът бързо ще се изконсумира. Тогава азота остава напълно неоползотворен. Отделят се миризливи и негорими амонячни газове. Ако въглеродът е в голямо количество, то азотът бързо ще се изконсумира. Тогава въглерода остава напълно неоползотворен. Забавя се отделянето на метан. Отношениетовъглерод/азотнаторовата биомаса може да се увеличи чрез добавяне на въглерод съдържаща биомаса, при условие че то се запази по-малко или равно на 30. Ролята на добавките е не само за интензификация на газо-отделянето, но и за прякото нарастване на енергийния добив. Към потенциала на животинския тор се прибавя и потенциала на добавките. Присъствието на тежки метали, антибиотици, миещи препарати и други химични елементи, използвани в селското стопанство може да окаже забавящо въздействие върху ферментационния процес. Процесът на получаване на биогаз е сложен и последователен. Свързан е с разпадане на различни биополимери в анаеробни условия. Особено важни са температурните условия. За благоприятна температура за протичане на процеса се смята температура между 35 и 70°С . От голямо значение е херметичността в биореактотора. Биореактори за производство на биогаз Биогазът се произвежда в инсталация за производство на биогаз. Тя представлява сложно съоръжение, състоящо се от различни основни елементи. В най-голяма степен оборудването зависи от вида и количеството на изходните суровини. Основновното съоръжение в инсталацията за производство на биогаз, е биореакторът или ферментаторът. Той е свързан и с голям брой други компоненти. Биореакторътпредставлява херметичен цилиндричен резервоар с конично дъно и куполна покривна конструкция. Основните му елементи са корпусът, помпената станция, разбъркващите устройства на суровината, Термофилният процес изисква поддържане на температура от порядъка на 55°С, също необходима за активността на мезофилните метаногенни бактерии. При тази температура се получават и по-високи добиви на биогаз. Времето за ферментация е само 2 до 3 седмици. Затова много инсталации за биогаз в Европа работят в термофилен режим. Предимствата на последния в сравнение с мезофилния са ефективното унищожаване на патогените, намалена времева продължителност на престой-по-бърз и по-ефективен процес, по-ефективна биоразградимост на субстрата, по-добро разделяне на течната от твърдата фракция. Основните недостатъци на термофилния процес са по-голямата степен на нехомогенност, по-голямата нужда от енергия за поддържане на по-високи температури, по-висок риск от инхибиране на процеса с амониеви йони, поради бързото им натрупване в средата. Последният недостатък е особено важен за контрола, защото високата концентрация на амониеви йони може да доведе до унищожаване на бактериите и забавяне на процеса. Показателят рН-концентрация на водородните йони, е мярка за киселинността/ алкалността на разтворите. Той оказва влияние върху растежа на микроорганизмите и разграждането на субстрата. Установено е, че най-добре протичат жизнените процеси в метаногенните бактерии при рН 7,2-7,4. Ацидогенните бактерии са със значително по-ниски оптимални стойности на рН 2,5-5,0. Киселинността/алкалността на разтворите се изменя по-следния начин. В началото на мезофилната ферментация образуващите бактерии са с високо рН. След около 15 дни метаногенните бактерии се развиват и се получава бавно спадане на киселинността, защото киселините се превръщат в метан. Тогава рН на средата се намира между 6,5 и 8,3. Поддържане на оптимален интервал на рН на средата, се постига чрез стриктно спазване на технологичния процес. Ако рН падне под 6,0 или надхвърли 8,3, средата ще оказва отрицателно въздействие въху жизнените процеси на бактериите и ферментационния процес силно ще се затрудни. Възможно е контролиране на рН, чрез внасяне на алкално действащи вещества по време на ферментационния процес. Това обаче не е желателно. Храната на бактериите се състои оторганичен въглерод и органичен азот. Затова във входящата биомаса-торовата суспензия, трябва да има подходящо съотношение на азота-под формата на протеини и на въглерода-под формата на въглехидрати.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==