Linia do produkcji nawozów rozpuszczalnych w wodzie

Wprowadzenie procesu fermentacji:
Fermentacja biogazu, znana również jako fermentacja beztlenowa i fermentacja beztlenowa, odnosi się do materii organicznej (takiej jak odchody ludzkie, zwierzęce i drobiowe, słoma, chwasty itp.) w określonych warunkach wilgotności, temperatury i beztlenowych, poprzez katabolizm różnych mikroorganizmów i wreszcie Proces tworzenia łatwopalnej mieszaniny gazów, takich jak metan i dwutlenek węgla.System fermentacji biogazu opiera się na zasadzie fermentacji biogazu, a jego celem jest produkcja energii i ostatecznie realizuje kompleksowe wykorzystanie biogazu, szlamu biogazowego i pozostałości biogazu.

Fermentacja biogazu jest złożonym procesem biochemicznym charakteryzującym się następującymi cechami:
(1) Istnieje wiele rodzajów mikroorganizmów biorących udział w reakcji fermentacji i nie ma precedensu stosowania jednego szczepu do produkcji biogazu, a inokulum jest potrzebne do fermentacji podczas produkcji i testowania.
(2) Surowce wykorzystywane do fermentacji są złożone i pochodzą z wielu różnych źródeł.Jako surowce fermentacyjne można stosować różne pojedyncze substancje organiczne lub mieszaniny, a produktem końcowym jest biogaz.Ponadto fermentacja biogazu może oczyszczać ścieki organiczne o stężeniu masowym ChZT przekraczającym 50 000 mg/l oraz odpady organiczne o wysokiej zawartości substancji stałych.
Zużycie energii przez mikroorganizmy biogazowe jest niskie.W tych samych warunkach energia potrzebna do fermentacji beztlenowej odpowiada jedynie 1/30 ~ 1/20 rozkładu tlenowego.
Istnieje wiele typów urządzeń do fermentacji biogazu, które różnią się budową i materiałem, ale wszystkie rodzaje urządzeń mogą wytwarzać biogaz, o ile projekt jest rozsądny.
Fermentacja biogazu odnosi się do procesu, w którym różne stałe odpady organiczne są fermentowane przez mikroorganizmy biogazowe w celu wytworzenia biogazu.Ogólnie można go podzielić na trzy etapy:
Etap upłynniania
Ponieważ różne stałe substancje organiczne zwykle nie mogą przedostać się do mikroorganizmów i zostać przez nie wykorzystane, stała materia organiczna musi zostać hydrolizowana do rozpuszczalnych monosacharydów, aminokwasów, gliceryny i kwasów tłuszczowych o stosunkowo małych masach cząsteczkowych.Te rozpuszczalne substancje o stosunkowo małej masie cząsteczkowej mogą przedostać się do komórek drobnoustrojów i ulec dalszemu rozkładowi i wykorzystaniu.
Etap kwasogenny
Różne substancje rozpuszczalne (monosacharydy, aminokwasy, kwasy tłuszczowe) w dalszym ciągu rozkładają się i przekształcają w substancje niskocząsteczkowe pod działaniem bakterii celulozowych, bakterii białkowych, lipobakterii i bakterii pektynowych, enzymów wewnątrzkomórkowych, takich jak kwas masłowy, kwas propionowy, kwas octowy, oraz alkohole, ketony, aldehydy i inne proste substancje organiczne;jednocześnie uwalniane są niektóre substancje nieorganiczne, takie jak wodór, dwutlenek węgla i amoniak.Ale na tym etapie głównym produktem jest kwas octowy, stanowiący ponad 70%, dlatego nazywa się to etapem wytwarzania kwasu.Bakterie biorące udział w tej fazie nazywane są kwasogenami.
Etap metanogenny
Bakterie metanogenne rozkładają prostą materię organiczną, jaką jest kwas octowy, rozkładający się w drugim etapie na metan i dwutlenek węgla, a dwutlenek węgla pod wpływem wodoru ulega redukcji do metanu.Etap ten nazywany jest etapem produkcji gazu lub etapem metanogennym.
Bakterie metanogenne wymagają życia w środowisku o potencjale utleniająco-redukcyjnym poniżej -330 mV, a fermentacja biogazu wymaga środowiska ściśle beztlenowego.
Powszechnie uważa się, że w procesie rozkładu różnych złożonych substancji organicznych aż do końcowego wytworzenia biogazu bierze udział pięć głównych fizjologicznych grup bakterii, do których zaliczają się bakterie fermentacyjne, bakterie octowe wytwarzające wodór, bakterie octowe zużywające wodór, bakterie zjadające wodór. metanogeny i bakterie produkujące kwas octowy.Metanogeny.Łańcuch pokarmowy tworzy pięć grup bakterii.Zgodnie z różnicą w ich metabolitach, pierwsze trzy grupy bakterii wspólnie dokończą proces hydrolizy i zakwaszenia, a dwie ostatnie grupy bakterii dokończą proces produkcji metanu.
bakterie fermentacyjne
Istnieje wiele rodzajów materii organicznej, którą można wykorzystać do fermentacji biogazu, np. obornik zwierzęcy, słoma pożniwna, odpady z przetwórstwa żywności i alkoholu itp., a jej głównymi składnikami chemicznymi są polisacharydy (takie jak celuloza, hemiceluloza, skrobia, pektyna, itp.), klasa lipidów i białko.Większość tych złożonych substancji organicznych jest nierozpuszczalna w wodzie i zanim zostaną wchłonięte i wykorzystane przez mikroorganizmy, muszą zostać rozłożone na rozpuszczalne cukry, aminokwasy i kwasy tłuszczowe przez enzymy zewnątrzkomórkowe wydzielane przez bakterie fermentacyjne.Po wchłonięciu przez bakterie fermentacyjne wyżej wymienionych substancji rozpuszczalnych do komórek, w wyniku fermentacji ulegają one przekształceniu w kwas octowy, kwas propionowy, kwas masłowy i alkohole, przy czym powstaje jednocześnie pewna ilość wodoru i dwutlenku węgla.Całkowita ilość kwasu octowego, kwasu propionowego i kwasu masłowego w brzeczce fermentacyjnej podczas fermentacji biogazu nazywana jest całkowitym kwasem lotnym (TVA).W warunkach normalnej fermentacji kwas octowy jest głównym kwasem w całkowitej ilości wytworzonego kwasu.Podczas rozkładu substancji białkowych oprócz produktów powstanie także siarkowodór amoniaku.Istnieje wiele rodzajów bakterii fermentacyjnych biorących udział w procesie fermentacji hydrolitycznej i istnieją setki znanych gatunków, w tym Clostridium, Bacteroides, bakterie kwasu masłowego, bakterie kwasu mlekowego, Bifidobacteria i bakterie spiralne.Większość tych bakterii to beztlenowce, ale zdarzają się także fakultatywne beztlenowce.[1]
Metanogeny
Podczas fermentacji biogazu powstawanie metanu jest spowodowane przez grupę wysoce wyspecjalizowanych bakterii zwanych metanogenami.Metanogeny obejmują hydrometanotrofy i acetometanotrofy, które są ostatnimi członkami grupy w łańcuchu pokarmowym podczas fermentacji beztlenowej.Chociaż mają różnorodne formy, ich status w łańcuchu pokarmowym sprawia, że ​​mają wspólne cechy fizjologiczne.W warunkach beztlenowych przekształcają końcowe produkty trzech pierwszych grup metabolizmu bakterii w produkty gazowe, metan i dwutlenek węgla, przy braku zewnętrznych akceptorów wodoru, dzięki czemu można pomyślnie zakończyć rozkład materii organicznej w warunkach beztlenowych.

Wybór procesu pożywki dla roślin:
Produkcja pożywek dla roślin ma na celu wykorzystanie korzystnych składników zawiesiny biogazowej i dodanie wystarczającej ilości składników mineralnych, aby gotowy produkt miał lepsze właściwości.
Jako naturalna wielkocząsteczkowa materia organiczna kwas humusowy ma dobrą aktywność fizjologiczną i funkcje wchłaniania, kompleksowania i wymiany.
Zastosowanie kwasu huminowego i szlamu biogazowego do obróbki chelatującej może zwiększyć stabilność szlamu biogazowego, a dodanie chelatacji pierwiastków śladowych może sprawić, że rośliny lepiej wchłoną pierwiastki śladowe.

Wprowadzenie do procesu chelatacji kwasu humusowego:
Chelatacja odnosi się do reakcji chemicznej, w której jony metali łączą się z dwoma lub większą liczbą atomów koordynacyjnych (niemetalu) w tej samej cząsteczce za pomocą wiązań koordynacyjnych, tworząc strukturę heterocykliczną (pierścień chelatowy) zawierającą jony metali.rodzaj efektu.Jest podobny do efektu chelatującego szczypiec kraba, stąd nazwa.Utworzenie pierścienia chelatowego sprawia, że ​​chelat jest bardziej stabilny niż kompleks niechelatowy o podobnym składzie i strukturze.Ten efekt zwiększonej stabilności wywołany chelatacją nazywany jest efektem chelatującym.
Reakcja chemiczna, w której grupa funkcyjna jednej lub dwóch cząsteczek i jonu metalu tworzy strukturę pierścieniową poprzez koordynację, nazywana jest chelatacją, znaną również jako chelatacja lub cyklizacja.Spośród żelaza nieorganicznego wchłanianego przez organizm człowieka faktycznie wchłaniane jest jedynie 2–10%.Kiedy minerały przekształcają się w formy strawne, zwykle dodaje się aminokwasy, aby uczynić je związkiem „chelatowym”.Przede wszystkim chelatacja oznacza przetwarzanie substancji mineralnych do postaci strawnych.Zwykłe produkty mineralne, takie jak mączka kostna, dolomit itp., prawie nigdy nie były „chelatowane”.Dlatego w procesie trawienia musi najpierw zostać poddany zabiegowi „chelatującemu”.Jednakże naturalny proces przekształcania minerałów w związki „chelatowe” (chelatowe) w organizmie większości ludzi nie przebiega gładko.W rezultacie suplementy mineralne są prawie bezużyteczne.Z tego wiemy, że substancje spożywane przez organizm ludzki nie mogą w pełni wywierać swojego działania.Większość ludzkiego ciała nie jest w stanie skutecznie trawić i wchłaniać pokarmu.Spośród żelaza nieorganicznego tylko 2–10% jest faktycznie trawione, a 50% zostanie wydalone, więc organizm ludzki zdążył już „schelatować” żelazo.„Trawienie i wchłanianie minerałów poddanych obróbce jest 3–10 razy szybsze niż minerałów nietraktowanych.Nawet jeśli wydasz trochę więcej pieniędzy, warto.
Obecnie powszechnie stosowane nawozy średnie i pierwiastki śladowe zwykle nie są wchłaniane i wykorzystywane przez rośliny uprawne, ponieważ nieorganiczne pierwiastki śladowe są łatwo wiązane przez glebę w glebie.Ogólnie rzecz biorąc, efektywność wykorzystania chelatowanych pierwiastków śladowych w glebie jest wyższa niż nieorganicznych pierwiastków śladowych.Cena chelatowanych pierwiastków śladowych jest również wyższa niż nieorganicznych nawozów śladowych.