Технологія одержання біогазу при утилізації післяспиртової зернової барди

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПотапова, Мар’яна Володимирівна
dc.date.accessioned2019-05-17T16:05:43Z
dc.date.available2019-05-17T16:05:43Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenThe thesis is devoted to the scientific and technical fundamentals of technology for grain distillery spent wash processing with biogas production. The dependence of the biogas output on the ratio of the substrate components, namely DSW and poultry manure, has been determined, which allows to increase the yield of the target product - biogas and the methane content in it. The main parameters of the methanogenesis process are considered in this paper. The optimum temperature and inoculum content in the mixture, in which the maximum biogas output from this raw material is observed, is experimentally determined. As the technology involves a semi-continuous process of distillery spent wash processing, which is ensured by the constant replacement of the part of the fermented mixture with a fresh distillery spent wash, the frequency of substitution data and the amount of substrate replaced is determined. The effect of the granular anaerobic active sludge on the treatment process the liquid fraction of the digested substrate mix: DSW, poultry manure and wastewater for biogas output on this stage was demonstrated. The mathematical model of the biogas output dependence on the pH value and the substitution volume of a substrate part on the raw DSW is proposed, which makes it possible to create a system for controlling the process of distillery spent wash fermentation in the given conditions without changing the process parameters. The technological regimes of the two-stage anaerobic processing of highly concentrated distillery wastewater in full are determined.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена научно-техническим основам технологии переработки послеспиртовой зерновой барды с получением биогаза. С развитием спиртовой промышленности, возникла проблема утилизации отходов. Наиболее остро стоит проблема утилизации основного отхода производства – послеспиртовой барды, объем которой в 10-15 раз превышает количество полученного спирта. В натуральном виде барда не пользуется спросом на рынке, поскольку она не подлежит длительному хранению. За счет высоких показателей химического и биохимического потребления кислорода, низкого значения рН, специфического цвета и запаха, высокого содержания взвешенных веществ, очистка таких отходов на полях фильтрации или сброс ее в водоемы невозможен. В настоящее время исследуются методы анаэробной переработки послеспиртовой барды с получением биогаза. Основной проблемой анаэробного сбраживания барды является низкое значение рН, и дефицит основных элементов питания, что ингибирует процесс метаногенеза. Поэтому исследования в направлении стабилизации рН и технологии проведения процесса ферментации является актуальной задачей переработки барды. В работе для решения данных проблем предлагается использование птичьего помета в качестве косубстрата при ферментации барды. В исследовании определено зависимость выхода биогаза от соотношения компонентов субстрата, а именно ПСБ и помета, что позволяет повысить выход целевого продукта – биогаза и содержание метана в нем. Рациональным соотношением компонентов субстрата по сухому органическому веществу послеспиртовая барда/помет для процесса ферментации барды является 1: 1,7. При таких условиях выход биогаза составляет 265 ± 17,1 см3/г СОР с содержанием метана 70 ± 2%. В случае снижения содержания помета по СОР менее 1 : 1 происходит закисления среды за счёт накопления органических кислот. Повышение содержания помета по отношению к послеспиртовой барды 1 : 2,3 и выше приводит к снижению выхода биогаза вследствие ингибирования процесса ионами аммония, которые присутствуют в помете и образуются в процессе гидролиза мочевины и разложения белков. Для интенсификации процесса анаэробной очистки сегодня используют методы повышения концентрации ила, а именно – инертные носители для иммобилизации микроорганизмов, или грануляцию. За счет высокой концентрации анаэробных микроорганизмов в гранулах, по сравнению с количеством микроорганизмов в свободно плавающем активном иле, процесс метаногенеза проходит более интенсивно с высоким выходом биогаза и снижением ХПК. В работе показано влияние гранулированного анаэробного активного ила на процесс очистки жидкой фракции сброженной смеси субстратов: ПСБ, помета и СВ на выход биогаза на данной стадии. Определено, что при использовании гранулированного анаэробного ила по отношению к свободно плавающему, повышается эффективность снижения ХПК на 12 ± 1%, выход биогаза на 22 ± 2%, содержание метана на 8 ± 1%. Экспериментально определены возможные центры грануляции анаэробного ила (пивная дробина, сорбент на основе талька) при очистке воды, образующийся на первой стадиии процесса утилизации ПСБ. Разработка математической модели получения метана методом анаэробного сбраживания послеспиртовой барды, при ее коферментации в условиях переменного значения показателя рН, является актуальной задачей. Поскольку существующие модели, в основном, не рассматривают влияние на выход метана замещения части сброженного субстрата на свежий с низким значением рН, не рассматривают механизм выработки метана в изменяющихся условиях среды, что является результатом не постоянного соотношения косубстратов. В работе предложена математическая модель зависимости выхода биогаза от значения рН и объема замещения части субстрата на сырую ПСБ, что дает возможность создания системы управления процессом ферментации послеспиртовой барды в заданных условиях без изменения параметров процесса. Полученные теоретические результаты коррелируют с экспериментальными данными. Определены технологические режимы двухстадийной анаэробной переработки сточной воды спиртзавода в полном объеме, которые дадут возможность повысить выход биогаза и метана в нем, получить органическое удобрение, и исключат использование химических веществ для регуляции рН и введение дополнительных источников питания.uk
dc.description.abstractukДисертація присвячена науково-технічним основам технології переробки післяспиртової зернової барди з отриманням біогазу. Визначено залежність виходу біогазу від співвідношення компонентів субстрату, а саме ПСБ та посліду, що дозволяє підвищити вихід цільового продукту – біогазу та вміст метану в ньому. В роботі розглянуто основні параметри процесу метаногенезу. Експериментально визначено оптимальну температуру та вміст інокуляту в суміші за яких спостерігається максимальний вихід біогазу з даної сировини. Оскільки технологія передбачає напівперервний процес переробки барди, що забезпечується постійним заміщенням частини збродженої суміші на свіжу післяспиртову барду, було визначено частоту даних заміщень та об’єм субстрату, який заміщується. Показано вплив гранульованого анаеробного активного мулу на процес очищення рідкої фракції збродженої суміші субстратів: ПСБ, посліду та СВ на вихід біогазу на даній стадії. Запропоновано математичну модель залежності виходу біогазу від значення рН та об’єму заміщення частини субстрату на сиру ПСБ, що дає можливість створення системи управління процесом ферментації післяспиртової барди в заданих умовах без зміни параметрів процесу. Визначено технологічні режими двостадійної анаеробної переробки висококонцентрованої стічної води спиртзаводу в повному обсязі.uk
dc.format.page23 с.uk
dc.identifier.citationПотапова, М. В. Технологія одержання біогазу при утилізації післяспиртової зернової барди : автореф. дис. … канд. екон. наук : 03.00.20 – біотехнологія / Потапова Мар’яна Володимирівна. – Київ, 2019. – 23 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/27555
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectбіогазuk
dc.subjectпісляспиртова бардаuk
dc.subjectметантенкuk
dc.subjectанаеробне зброджуванняuk
dc.subjectкоферментаціяuk
dc.subjectпослідuk
dc.subjectгрануляціяuk
dc.subjectbiogasuk
dc.subjectdistillery spent washuk
dc.subjectmethane tankuk
dc.subjectanaerobic digestionuk
dc.subjectcofermentationuk
dc.subjectpoultry manureuk
dc.subjectgranulationuk
dc.subjectбиогазuk
dc.subjectпослеспиртовая бардаuk
dc.subjectметантенкuk
dc.subjectанаэробное сбраживаниеuk
dc.subjectкоферментацияuk
dc.subjectпометuk
dc.subjectгрануляцияuk
dc.subject.udc662.767.2:663.531]:602](043.3)uk
dc.titleТехнологія одержання біогазу при утилізації післяспиртової зернової бардиuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Potapova_aref.pdf
Розмір:
1011.19 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (КЕБ)
Автореферати (вільний доступ)