Математичне моделювання продукування метану в процесі ферментації

Запропоновано математичну модель для дослідження ферментативного процесу продукування метану при зміні концентрації оцтової кислоти, що утворюється під час ферментації. В основі розрахунку математичної моделі прийнято реактор з режимом ідеального змішування. Як сировину для продукування метану мікроорганізмами вибрано суміш посліду свійських птахів і відходів кукурудзи. Процес ферментації проводили в анаеробних умовах за температури 372 С. Вміст метану в біогазі та концентрацію оцтової кислоти встановлювали методами хроматографії. Встановлено, що за використання співвідношення курячого посліду та кукурудзи 60:40 вихід біогазу найбільший і концентрація метану в ньому досягає 56 %. Продукування метану мікроорганізмами має періодичну залежність від концентрації оцтової кислоти, що утворюється під час утилізації відходів. Концентрація оцтової кислоти в середовищі впливає на значення рН і, відповідно, на вихід метану. Порівняння результатів розрахунку на основі математичної моделі показує задовільну відповідність експериментальним даним у межах інженерної похибки.

Рік видання: 
2014
Номер: 
3
УДК: 
662.659:606:628:543.2:543.5:004.942
С. 21–25., Іл. 4. Бібліогр.: 8 назв.
Література: 

1. S. Luostarinen et al., “Overview of Biogas Technology”, Overview of Biogas Technology. Baltic manure WP6 Energy potentials, 2011, p. 47.
2. Гелетуха Г.Г., Кучерук П.П., Матвеєєв Ю.Б. Перспективи виробництва та використання біогазу в Україні. Аналітична записка БАУ № 4, 2013. — 22 с. — [Електронний ресурс]. — http://www.uabio.org/img/files/docs/ position-paper-uabio-4-ua.pdf
3. S. Pender, et al., “Long-term effects of operating temperature and sulphate addition on the methanogenic community structure of anaerobic hybrid reactors”, Water Res., vol. 38, no. 3, pp. 619—630, 2004.
4. Биология метанобразующих и метанокисляющих микроорганизмов / Ю.Р. Малашенко, Ю. Хайер, У. Бергер та ін. — К.: Наук. думка, 1993. — 255 с.
5. M. Gerber, R. Span, “An analysis of available mathematical models for anaerobic digestion of organic substances for production of biogas”, Chair of Thermodynamics Germany, 2008, р. 30.
6. Иономер лабораторный И-160 МИ. Руководство по эксплуатации. — ООО “Измерительная техника”, 2007. — 70 с.
7. Shimadzu High-Performance Liquid Chromatograph. Shimadzu corporation, 2010, 45 p.
8. Лейбниц Э., Штруппе Х.Г. Руководство по газовой хроматографии. Ч. 1. — М.: Мир, 1988. — 480 с.

Список літератури у транслітерації: 

1. S. Luostarinen et al., “Overview of Biogas Technology”, Overview of Biogas Technology. Baltic manure WP6 Energy potentials, 2011, p. 47.
2. Heletukha H.H., Kucheruk P.P., Matvei͡ei͡ev I͡u.B. Perspektyvy vyrobnyt͡stva ta vykorystanni͡a biohazu v Ukraïni. Analitychna zapyska BAU # 4, 2013. – 22 s. – [Elektronnyĭ resurs]. – http://www.uabio.org/img/files/docs/ position-paper-uabio-4-ua.pdf
3. S. Pender, et al., “Long-term effects of operating temperature and sulphate addition on the methanogenic community structure of anaerobic hybrid reactors”, Water Res., vol. 38, no. 3, pp. 619–630, 2004.
4. Biologii͡a metanobrazui͡ushchikh i metanokisli͡ai͡ushchikh mikro¬orga¬nizmov / I͡U.R. Malashenko, I͡U. Khaĭer, U. Berger ta іn. – K.: Nauk. dumka, 1993. – 255 s.
5. M. Gerber, R. Span, “An analysis of available mathe¬matical models for anaerobic digestion of organic sub¬stances for production of biogas”, Chair of Thermody¬namics Germany, 2008, р. 30.
6. Ionomer laboratornyĭ I-160 MI. Rukovodstvo po ėkspluatat͡sii. – OOO “Izmeritel'nai͡a tekhnika”, 2007. – 70 s.
7. Shimadzu High-Performance Liquid Chromatograph. Shi¬ma¬dzu corporation, 2010, 45 p.
8. Leĭbnit͡s Ė., Shtruppe Kh.G. Rukovodstvo po gazovoĭ khromatografii. Ch. 1. – M.: Mir, 1988. – 480 s.

Текст статтіРозмір
2014-3-3.pdf320.59 КБ