Особливості функціонування метантенка біогазової установки
Ключові слова:
установка, модель, біогазАнотація
Розкрито особливості методичного обґрунтування особливостей функціонування метантенка біогазової установки. Ідея наукової роботи полягає у використанні відходів і побічних продуктів переробних виробництв, які будуть впроваджені в сільській місцевості, в якості косубстратів при метановому зброджуванні побічної продукції тваринництва, що збільшить вихід біогазу та підвищить ефективність біогазових виробництв та вирішить проблему утилізації цих відходів. В результаті аналізу існуючих математичних моделей процесу отримання біогазу встановлено, що в умовах ідеального перемішування субстрату і постійної температури, головними факторами, що впливають на протікання метаногенезу, є час процесу, а також концентрація метаногенів, поживних речовин субстрату і продуктів метаболізму (біогазу). Математична модель процесу отримання біогазу в загальному випадку містить систему диференційних рівнянь, спільне вирішення яких дозволяє при заданих початкових умовах знайти зміну в часі концентрації метаногенів, поживних речовин субстрату і продуктів метаболізму (біогазу).
Посилання
1. Huang W.B., Wachemo A.C., Yuan H.R., Li X.J. Full utilization of nutrients in rice straw by integrating mushroom cultivation, biogas production, and fertilizer use. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 2019. Vol. 12, Iss. 4. P. 174-183. doi: 10.25165/j.ijabe.20191204.4658.
2. Huang W.B., Yuan H.R., Li X.J. Multi-perspective analyses of rice straw modification by Pleurotus ostreatus and effects on biomethane production. Bioresource Technology. 2020. Vol. 296. Article number: 122365. doi: 10.1016/j.biortech.2019.122365.
3. Hublin A., Zokic T.I., Zelic B. Optimization of Biogas Production from Co-digestion of Whey and Cow Manure. Biotechnology and Bioprocess Engineering. 2012. Vol. 17. Iss. 6. Р. 1284-1293. doi: 10.1007/s12257-012-0044-z.
4. Ibn Abubakar B.S.U., Ismail N. Anaerobic Digestion of Cow Dung for Biogas Production. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2012. Vol. 7. Iss. 2. Р. 169-172.
5. Induchoodan Tg, Izharul Haq, Ajay S. Kalamdhad. Factors affecting anaerobic digestion for biogas production: a review. Advanced Organic Waste Management. 2022. P. 223-233. DOI: 10.1016/B978-0-323-85792-5.00020-4.
6. Ismailov B.R., Babakhodjaev R.P., Ismailov K.B. Optimization of Parameters of Anaerobic Fermentation of Biomass on the Mathematical Model of Kobozev. Technical science and innovation. 2020. Vol. 1. Iss. 03. P. 7076.
7. Jaffar M., Pang Y.Z., Yuan H.R., Zou D.X., Liu Y.P., Zhu B.N., Korai R.M., Li X.J. Wheat straw pretreatment with KOH for enhancing biomethane production and fertilizer value in anaerobic digestion. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016. Vol. 24, Iss. 3. P. 404-409. doi: 10.1016/j.cjche.2015.11.005.
8. Jaffar M. Yuan H.R., Zou D.X., Liu Y.P., Korai R.M., Pang Y.Z., Li X.J. Wheat straw pretreatment with potassium hydroxide for enhanced biogasification and fertilizer value. Fresenius Environmental Bulletin. 2015. Vol. 24, Iss. 10B. P. 3491-3498.
9. Janke L., Weinrich S., Leite A.F., Terzariol F.K., Nikolausz M., Nelles M., Stinner W. Improving anaerobic digestion of sugarcane straw for methane production: Combined benefits of mechanical and sodium hydroxide pretreatment for process designing. Energy Conversion And Management. 2017. Vol. 141, SI. P. 378-389. doi: 10.1016/j.enconman.2016.09.083.
10. Jha A.K., Li J., Zhang L., Ban Q., Jin Y. Comparison between Wet and Dry Anaerobic Digestions of Cow Dung under Mesophilic and Thermophilic Conditions. Advances in Water Resource and Protection. 2013. Vol. 1. Iss. 2. P. 28-38.
11. Kacprzak A., Krzystek L., Ledakowicz S. Co-digestion of agricultural and industrial wastes. Chemical Papers. 2010. Vol. 64. Iss. 2. Р. 127-131. doi: 10.2478/s11696-009-0108-5.
12. Kainthola J., Kalamdhad A.S., Goud V.V., Goel R. Fungal pretreatment and associated kinetics of rice straw hydrolysis to accelerate methane yield from anaerobic digestion. Bioresource Technology. 2019. Vol. 286. Article number: 121368. doi: 10.1016/j.biortech.2019.121368.
13. Kainthola J., Kalamdhad A.S., Goud V.V. Optimization of process parameters for accelerated methane yield from anaerobic co-digestion of rice straw and food waste. Renewable energy. 2020. Vol. 149. P. 1352-1359. doi: 10.1016/j.renene.2019.10.124.
14. Romaniuk W., Polishсhuk V., Marczuk A., Titova L., Rogovskii I., Borek K. Impact of sediment formed in biogas production on productivity of crops and ecologic character of production of onion for chives. Agricultural Engineering (wir.ptir.org). Krakow. Poland. 2018. Vol. 22. №1. Р. 105—125. https://doi.org/10.1515/agriceng-2018-0010.
15. Rogovskii I.L., Polishchuk V.M., Titova L.L., Sivak I.M., Vyhovskyi A.Y. Study of biogas during fermentation of cattle manure using a stimulating additive in form of vegetable oil sediment. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020.
Vol. 15(22). P. 2652-2663.
