文摘
不同的生物可降解废弃物可能确实是由biodigesters处理产生沼气,清洁和可持续的能源。不同消化器根据他们的消化过程进行分类,这是需氧或厌氧。有机废物被加载的速度,温度,稀释的数量,等等,都会影响消化器的大小。biodigester通常需要一个相对稳定的氛围以及持续的风潮。此外,它需要一个大的土地面积。虽然有许多优点,原料的性质的主要因素是沼气生产所依赖的潜力,以及反应器的设计和操作参数。尽管许多作者试图建立不同的影响因素对生物消化的食物浪费的过程中,很少有研究反应堆设计实现最大的沼气生产报告。目前的研究重点是使用反应堆与多个阶段,需要一个更小的足迹增加天然气产量的速度从固体基质。在这项研究中,一个实验试图确定基质成分的影响,食品垃圾大小和多个阶段对沼气生产反应堆内。人们已经发现的结果,农业和环境可持续性与通过生物禽畜废物可以大大降低污染风险。 It has also been found that stages inside the reactor do have an effect on gas production, which has been increased by up to 30%.
1。介绍
全球粮食供应、营养和一个国家的经济安全很大程度上取决于畜牧业。nonruminants反刍动物,水生动物主要包括国内畜牧业在几个国家。牲畜、家禽、猪和同伴动物是主要的例子。在动物农业人口的几个优点,其中一些是营养丰富的食物供应的增加,家庭收入的增长,创造就业,等等。它还可以帮助农业多样化,提高土壤肥力,和运输,也可以帮助资产储蓄,经济产出和税收,和动物牵引(1,2]。
通过实施清洁发展机制(CDM)和《京都议定书》,多元化的目标是预防污染的来源和回收废物的成可用的最终产品在一个科学和经济上可行的方式。它也旨在通过销售有机肥产生可持续的收入和由国家电网发电。
基于研究和案例报告,可以说,固体废物产生以不断增加的速度在世界各地,和它的处理是一个日益严重的问题。印度是一个农业大国,一个重要的角色扮演的牲畜在印度的农业系统。好处像可用性的牛奶,肉,等等可以归因于牲畜,但农场院子肥料,羊毛,和鸡蛋也可以由它提供的。此外,他们主要是用于农业通风用途以及用于运输目的。国家,如美国,欧洲,亚洲和非洲有极大地推动了全球牲畜粪便的程度36%,22%,21%,和17%,分别为(3]。在当今时代,出现了一个需求从家畜营养物质的去除废物将固体和液体废物。
牲畜粪便的固体废物组件可以通过生物治疗。这可以通过关闭容器或坦克模式或主动连续堆肥处理(4]。不同类型的生物反应器是基于有氧和厌氧的生物过程。有几种厌氧的消化过程中涉及的各个阶段:水解、acidogenesis, acetogenesis和甲烷生成。沼气生产的每个过程的效率取决于材料的类型进行消化和许多其他因素,因为它的主导地位是由于微生物参与的过程。相对增加入站和残余磷形式被观察到的减少不稳定在消化过程中无机磷的浓度。老化器中的养分的损失是影响径流和淋溶5]。此外,显著减少总氮(低于10克/千克)在生物过程已经被几位研究人员报告6,7]。此外,诸如碳氮比(C / N)、基质水分,养分稳定、水力停留时间(HRT)、孔隙度、粒径、水和温度也会影响生物过程。(8微生物的代谢过程是由微生物活动在消化过程中,强烈的受到温度的影响。因此消除通过加热在牛粪消化(9]。因此,消化池内的温度是最重要的参数。产烷生物细菌活跃甚至在低温下像10 - 15°C (10- - - - - -12]。沼气生产可以增加十倍如果温度从10增加到25°C。已经观察到,产生的沼气在高温下较低的荷尔蒙替代疗法相当与在低温下产生高荷尔蒙替代疗法(10]。厌氧生物消化过程产生的沼气主要由甲烷和二氧化碳数量很低的其他化学物质如硫化氢和氮(13,14]。
2。研究区域
瓜廖尔是一个城市在印度中央邦的状态,及其相对靠近德里给它的地位“countermagnet”在国家首都地区。根据2011年人口普查,瓜廖尔城市人口69276。牛的报道数量在35787年瓜廖尔城市,按照瓜廖尔市政公司(GMC),占据禽畜废物319.6吨左右。治疗禽畜废物的生物有必要评估影响因素消化。因此,试图在本研究评估生物牛废物的可行性。
3所示。材料和方法
为了评估生物或堆肥的可行性,禽畜废物的描述是必需的。关于浪费的信息必须确定下以下头:(1)物理参数,包括电导率(EC)、粒度、孔隙度、非易失性固体,和温度。(2)化学参数需要分析carbon-to-nitrogen比(C / N),营养稳定(氮磷钾)、pH值、水分含量和热值。
废物样本来自几个牛的主人Karounda娜娜,Imaliya, Pariyat Kandrakheda,在地区,为了确定牛浪费的特点。瓜廖尔GMC废物管理的主管部门的城市和那些参与现场操作咨询来确定样本的位置。采集标本一天在每一个位置,在此期间所有的牛粪那天收集和生成的总和。每个位置和混合收集约70公斤的样品,然后放在双层塑料袋,贴上详细表1。实验室的样本是由四分法处理方法准备一个代表性的四个插槽(槽进行分类根据收集到的样本的位置),可以在实验室测试参数的处理。下面的图1,解释成直角的方法用于准备代表性样本,在实验室进行了分析。
代表性样本的分析是在实验室确定pH值(1:10水提取物),电导率(dS·m−1)和水分含量(105°C)。聚乙烯表被用来风干样品通过传播它们。然后,密度的样品进行分析,总氮(g·公斤−1)、总磷(g·公斤−1),总钾(g·公斤−1)。此外,有机碳(C)和非易失性固体在550°C也决定。结果表中提供2。
解决方案是运送到反应堆之前,它完全由搅拌混合。在四个不同的反应堆,100毫升的衬底(合并为1:2)溶解在250毫升,500毫升,750毫升,1000毫升,分别评估衬底的影响大小。孵化器,孵化的解决方案在反应堆35°C。沼气发电率预计将经历许多阶段。这可能解释为低传质阻力提供的大量的悬挂。四个样本共计250、500、750和1000毫升是利用评价利用阶段或层次的影响在反应堆。调查结果进行比较。产生的气体量记录的样本。气相色谱仪是用来测量气体的数量生产的毫升在消化过程中每天12天。气体的数量来衡量注入样品在气相色谱仪和读数记录进行进一步的数据处理。 The obtained data are reported in the form of tables and graphs. The obtained results are discussed in subsequent text.
4所示。结果与讨论
pH值和含水率的代表性样本进行分析,报告四个代表性样本的平均水平8.9和浪费样品的含水率为38%。这些表明,牛粪的退化,需要额外的水分使含水量水平达到65 - 75%。反应堆内的使用阶段/层的影响进行了研究。为此,不同的体积大小(即、250、500、750和1000毫升)被认为是进行比较。发现天然气产量波动从0到12天,显示在图2,这可以归因于在厌氧消化阶段的变化。水解和acidogenesis阶段首先反映在天然气生产反应堆从四天到六,而天6至12可以产甲烷过程的证据。反应堆内的速度累积天然气生产图所示3。它可以观察到,累积每100毫升天然气产量继续增加底物的样本规模的增加而增加,即,从250毫升到500毫升样品高出29.91%,高出38.37%从500毫升到750毫升样品,和从750毫升到1000毫升样品高出38.93%。它可以得出的结论是,反应堆内的累计天然气生产稳定随着样本容量的增加。
结果表明基质的比例与水混合的效果。层距离气体传播在出院前表面显示,传质阻力增加反应堆的液体高度上升。传统的反应堆设计(没有层或阶段)可以提高通过创建几个阶段(液体层)在反应堆,以获得所需的天然气产量增加。
5。结论
以下主要结论可以根据结果得出:(1)一个多级厌氧biodigester建议在研究治疗牛瓜廖尔镇上浪费。(2)这项研究的结果可以提供使用牛粪为原料的可行性提出biodigester基于样本收集和分析的结果对参数影响生物过程。(3)根据本研究的发现,蒸煮器的设计应包括多个阶段的液体层来提高沼气生产的效率,最终权力操作biodigester好处。(4)提供biodigester将有效和可持续的沼气生产的结果,可以通过以下几种方式进一步利用发电。天然气也可以进一步分离生产纯形式的甲烷(CH4)。(5)图在图3显示的速度可以提高天然气生产用原料与多层biodigestor消化过程。
结果表明基质的比例与水混合的效果。层距离气体传播表面出院。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。