Определение выхода биогаза при сбраживании смесей в термофильном режиме

На следующем этапе работы нами было осуществлено сбраживание исходных (основных) отходов и смесей на их основе. Сбраживание осуществлялось в термофильном режиме (55±1⁰С) в течение 14 дней в лабораторных реакторах объемом 1 л. Загрузка реакторов – однократная, перемешивание осуществлялось 2 р/сут в течение 1 мин. Длительность сбраживания (14 дней) была определена нами во время предыдущих исследованиях: по истечении данного срока процесс газообразования значительно замедлялся и ежедневно составлял 1-2% от суммарного объема выделявшегося газа. В таблице 4 представлены кумулятивные объемы газа, выделившегося из смесей в течение 14 дней.

Как видно из таблицы, смеси значительно различались между собой по объему выделяющегося биогаза. Так, при сбраживании смеси, состоявшей из куриного помета и пищевых отходов, выделялось лишь 1,08 мл биогаза / г сухого вещества. Аналогичные низкие значения были получены для смесей, состоявших из куриного помета и опилок промасленных, а также куриного помета и жира. Интересно, что куриный помет без каких-либо добавок бродил значительно лучше: выход биогаза за 14 суток составил 9,12 мл газа на 1 сухого вещества.

Для ряда токсичных промышленных отходов смешение с другими отходами приводило к увеличению выхода биогаза: так, при сбраживании промасленных опилок выделяется 1,13 мл, а в их смеси с ОСВ – 13,25 мл биогаза/1г сухого вещества, для отходов жироуловителей наблюдается аналогичная закономерность – в смеси с ТБО объем выделяющегося газа увеличивается с 0,60 до 14,36 мл/1 сухого вещества.

Высокие показатели значений объема биогаза имели: исходные отходы - ОСВ и отсев ТБО, а также их смесь в соотношении 10:3. В последнем случае выход биогаза составил 60 мл газа на 1 г сухого вещества. Данное значение является достаточно низким по сравнению с данными, представленными в литературе: так, Sosnowski с соавторами (2003) при сбраживании пищевых отходов совместно с ОСВ в течение 35 дней в термофильном режиме получали кумулятивный объем биогаза в количестве 620 мл/г сухого вещества. Однако, во-первых, продолжительность сбраживания в указанной работе превышала нашу более, чем 2,5 раза, а во-вторых, сбраживанию подвергались субстраты с большим содержанием органического вещества и отсутствием токсикантов.

Таблица 4.

Кумулятивные объемы биогаза, выделившегося из смесей в течение 14 дней

Поскольку добавление отсева ТБО к ОСВ приводило к значительному увеличению выхода биогаза по сравнению с брожением данных отходов отдельно, а также поскольку выход биогаза из данной смеси являлся наибольшим (60,66 мл/г сухого вещества), дальнейшие исследования проводились с использованием данной смеси.