Вплив Віброкавітаційного Оброблення Суспензії Ціанобактерій На Інтенсивність Синтезу Біогазу

Abstract

Досліджено вплив віброкавітаційного оброблення біомаси суспензії ціанобактерій на інтенсивність та ефективність синтезу біогазу внаслідок реалізації в подальшому процесу метаногенезу. Показано актуальність розроблення технології утилізації надлишкової біомаси ціанобактерій, яка утворюється внаслідок їх неконтрольованого розвитку у мілководних ділянках штучних водойм і в технологіях біологічного очищення забруднених поверхневих та стічних вод. Запропоновано використання для руйнування міжклітинних перегородок ціанобактерій та вивільнення їх біомаси, яка стає доступною біорозкладу та реалізації метаногенезу, віброкавітаційного оброблення. Наведено опис конструкції віброкавітатора, який сприяє ефективній руйнації міжклітинних перегородок біомаси ціанобактерій та може працювати у безперервному режимі. Сконструйовано та використано для попереднього оброблення ціанобактерій лабораторну установку віброкавітатора, який працює у періодичному режимі. Створено дослідну установку для дослідження динаміки метаногенезу обробленої у віброкавітаторі біомаси ціанобактерій у безперервному режимі із використанням відеореєстрації синтезу біогазу та передачі даних щодо динаміки синтезу біогазу на монітор. Отримано експериментальні залежності динаміки синтезу біогазу із біомаси ціанобактерій від періоду їх оброблення у віброкавітаційному полі. Встановлено що оптимальні параметри синтезу біогазу досягаються після попереднього оброблення біомаси ціанобактерій у віброкавітаторові впродовж 15 хв. Встановлено автокаталітичний характер процесу, що дає змогу висунути припущення про підпорядкованість його рівнянню Міхаеліса – Ментена. Отриманий після закінчення процесу метаногенезу дигестат запропоновано використовувати як ефективне біоорганічне або органомінеральне (у разі створення композиції із природними дисперсними сорбентами) добриво.