Дослідження електроімпульсної технології в біогазових установках

Abstract

Аналіз літературних джерел свідчить про зростання інтересу до способів переробки органічних відходів з метою одержання біогазу і добрив. Існуючі технологічні процеси отримання біогазу не вичерпують потенційні можливості біомаси; вихід біогазу при існуючому технологічному процесі не перевищує 3 м3 з 1 м3 метантенка. Тому науковий інтерес представляє розробка нової технології переробки органічних відходів, заснована на використанні електричних розрядів в процесі підготовки субстрату до зброджування, що дозволяє збільшити вихід біогазу. В роботі експериментальним шляхом встановлено явище фазового переходу в водному субстраті курячого посліду, яке підтверджує виникнення електричного струму в субстраті, який підданий обробці електричним розрядом. Встановлене явище доводить прискорення електронного обміну між частинками і пояснює появу активних частинок в субстраті. Підтверджено збільшення активності мікроорганізмів у водному органічному субстраті при впливі високовольтної обробки (методом КВЧ/СВЧ). Даний метод дозволив визначити оптимальні режими обробки: початкова напруга U0= 7 кВ , кількість імпульсів 5. Використання розробленого обладнання та запропонованого способу підвищення виходу біогазу дозволяє для птахофабрики знизити собівартість 1 м3 біогазу на 46,7%.

Analysis of the literature shows an increase in interest in methods of processing organic waste to produce biogas and fertilizers. Existing technological processes of biogas production do not exhaust the potential of biomass; the output of biogas in the existing process does not exceed 3 m3 per 1 m3 of methane tank. Therefore, the scientific interest is the development of a new technology for processing organic waste, based on the use of electric discharges in the preparation of the substrate for fermentation, which increases the yield of biogas. The phenomenon of phase transition in the aqueous substrate of chicken manure, which confirms the occurrence of electric current in the substrate, which is subjected to electric discharge, is experimentally established. The established phenomenon proves the acceleration of electronic exchange between particles and explains the appearance of active particles in the substrate. Сonfirmed the increase in the activity of microorganisms in the aqueous organic substrate under the influence of high-voltage treatment (EHF / microwave method). This method allowed to determine the optimal processing modes: initial voltage U0 = 7 kV, number of pulses 5. The use of the developed equipment and the proposed method to increase the yield of biogas allows the poultry farm to reduce the cost of 1 m3 of biogas by 46.7%.