Linie de producție a îngrășămintelor solubile în apă

Introducerea procesului de fermentare:
Fermentarea biogazului, cunoscută și sub denumirea de digestie anaerobă și fermentație anaerobă, se referă la materia organică (cum ar fi gunoiul uman, animale și păsări, paie, buruieni etc.) în anumite condiții de umiditate, temperatură și anaerobe, prin catabolismul diferitelor microorganisme și în sfârșit Procesul de formare a unui amestec inflamabil de gaze precum metanul și dioxidul de carbon.Sistemul de fermentare a biogazului se bazează pe principiul fermentației biogazului, cu scopul de a produce energie și în cele din urmă realizează utilizarea cuprinzătoare a biogazului, șlamului de biogaz și reziduurilor de biogaz.

Fermentarea biogazului este un proces biochimic complex cu următoarele caracteristici:
(1) Există multe tipuri de microorganisme implicate în reacția de fermentație și nu există precedent pentru utilizarea unei singure tulpini pentru a produce biogaz, iar inoculul este necesar pentru fermentație în timpul producției și testării.
(2) Materiile prime utilizate pentru fermentare sunt complexe și provin dintr-o gamă largă de surse.Ca materii prime pentru fermentare pot fi folosite diverse materii organice sau amestecuri, iar produsul final este biogazul.În plus, fermentarea biogazului poate trata apele uzate organice cu o concentrație de masă COD care depășește 50.000 mg/L și deșeuri organice cu un conținut ridicat de solide.
Consumul de energie al microorganismelor de biogaz este redus.În aceleași condiții, energia necesară pentru digestia anaerobă reprezintă doar 1/30~1/20 din descompunerea aerobă.
Există multe tipuri de dispozitive de fermentare a biogazului, care sunt diferite ca structură și material, dar toate tipurile de dispozitive pot produce biogaz atâta timp cât designul este rezonabil.
Fermentarea biogazului se referă la procesul prin care diferite deșeuri organice solide sunt fermentate de microorganismele din biogaz pentru a produce biogaz.În general, poate fi împărțit în trei etape:
Etapa de lichefiere
Deoarece diferitele materii organice solide de obicei nu pot pătrunde în microorganisme și pot fi utilizate de către microorganisme, materia organică solidă trebuie hidrolizată în monozaharide solubile, aminoacizi, glicerol și acizi grași cu greutăți moleculare relativ mici.Aceste substanțe solubile cu greutate moleculară relativ mică pot pătrunde în celulele microbiene și pot fi descompuse și utilizate în continuare.
Etapa acidogenă
Diverse substanțe solubile (monozaharide, aminoacizi, acizi grași) continuă să se descompună și să se transforme în substanțe cu molecul scăzut sub acțiunea bacteriilor celulozice, bacteriilor proteice, lipobacteriilor și enzimelor intracelulare ale bacteriilor pectine, cum ar fi acidul butiric, acidul propionic, acidul acetic, și alcooli, cetone, aldehide și alte substanțe organice simple;în același timp, sunt eliberate unele substanțe anorganice precum hidrogenul, dioxidul de carbon și amoniacul.Dar în această etapă, produsul principal este acidul acetic, reprezentând mai mult de 70%, deci se numește etapa de generare a acidului.Bacteriile care participă în această fază sunt numite acidogeni.
Etapa metanogenă
Bacteriile metanogene descompun materia organică simplă, cum ar fi acidul acetic descompus în a doua etapă în metan și dioxid de carbon, iar dioxidul de carbon este redus la metan sub acțiunea hidrogenului.Această etapă se numește etapa de producere a gazului sau etapa metanogenă.
Bacteriile metanogene necesită să trăiască într-un mediu cu un potențial de oxidare-reducere sub -330mV, iar fermentarea biogazului necesită un mediu strict anaerob.
În general, se crede că, de la descompunerea diverselor materii organice complexe până la generarea finală de biogaz, există cinci grupuri fiziologice majore de bacterii implicate, care sunt bacteriile fermentative, bacteriile acetogene producătoare de hidrogen, bacteriile acetogene consumatoare de hidrogen, care mănâncă hidrogen. metanogene și bacterii producătoare de acid acetic.Metanogene.Cinci grupuri de bacterii constituie un lanț trofic.În funcție de diferența metaboliților lor, primele trei grupuri de bacterii completează procesul de hidroliză și acidificare împreună, iar ultimele două grupuri de bacterii completează procesul de producere a metanului.
bacterii fermentative
Există multe tipuri de materie organică care poate fi utilizată pentru fermentarea biogazului, cum ar fi gunoiul de grajd, paiele culturilor, deșeurile de prelucrare a alimentelor și alcoolului etc., iar componentele sale chimice principale includ polizaharide (cum ar fi celuloza, hemiceluloza, amidonul, pectina, etc.). etc.), clasa lipidelor și proteine.Majoritatea acestor substanțe organice complexe sunt insolubile în apă și trebuie mai întâi descompuse în zaharuri solubile, aminoacizi și acizi grași de către enzimele extracelulare secretate de bacteriile fermentative înainte de a putea fi absorbite și utilizate de microorganisme.După ce bacteriile fermentative absorb substanțele solubile menționate mai sus în celule, acestea sunt transformate în acid acetic, acid propionic, acid butiric și alcooli prin fermentație și o anumită cantitate de hidrogen și dioxid de carbon sunt produse în același timp.Cantitatea totală de acid acetic, acid propionic și acid butiric din bulionul de fermentație în timpul fermentației biogazului se numește acid volatil total (TVA).În condițiile unei fermentații normale, acidul acetic este principalul acid din acidul total exercitat.Când substanțele proteice sunt descompuse, pe lângă produse, va exista și hidrogen sulfurat de amoniac.Există multe tipuri de bacterii fermentative implicate în procesul de fermentație hidrolitică și există sute de specii cunoscute, inclusiv Clostridium, Bacteroides, bacterii de acid butiric, bacterii de acid lactic, bifidobacterii și bacterii spiralate.Majoritatea acestor bacterii sunt anaerobe, dar și anaerobe facultative.[1]
Metanogene
În timpul fermentației biogazului, formarea metanului este cauzată de un grup de bacterii foarte specializate numite metanogene.Metanogenii includ hidrometanotrofe și acetometanotrofe, care sunt ultimii membri ai grupului din lanțul trofic în timpul digestiei anaerobe.Deși au o varietate de forme, statutul lor în lanțul trofic le face să aibă caracteristici fiziologice comune.În condiții anaerobe, ele transformă produsele finale ale primelor trei grupe de metabolism bacterian în produse gazoase metan și dioxid de carbon în absența acceptoarelor externe de hidrogen, astfel încât descompunerea materiei organice în condiții anaerobe să poată fi finalizată cu succes.

Alegerea procesului de soluție de nutrienți pentru plante:
Producția de soluție nutritivă pentru plante intenționează să utilizeze componentele benefice din suspensia de biogaz și să adauge suficiente elemente minerale pentru ca produsul finit să aibă caracteristici mai bune.
Ca materie organică macromoleculară naturală, acidul humic are o activitate fiziologică bună și funcții de absorbție, complexare și schimb.
Utilizarea acidului umic și a șlamului de biogaz pentru tratamentul de chelare poate crește stabilitatea șlamului de biogaz, adăugarea de chelare a oligoelementelor poate face ca culturile să absoarbă mai bine oligoelemente.

Introducerea procesului de chelare a acidului humic:
Chelația se referă la o reacție chimică în care ionii metalici sunt legați cu doi sau mai mulți atomi de coordonare (nemetalici) din aceeași moleculă prin legături de coordonare pentru a forma o structură heterociclică (inel chelat) care conține ioni metalici.un fel de efect.Este similar cu efectul de chelare al ghearelor de crab, de unde și numele.Formarea inelului chelat face chelatul mai stabil decât complexul non-chelat cu compoziție și structură similare.Acest efect de creștere a stabilității cauzat de chelare se numește efect de chelare.
O reacție chimică în care o grupare funcțională dintr-o moleculă sau două molecule și un ion metalic formează o structură de inel prin coordonare se numește chelare, cunoscută și sub denumirea de chelare sau ciclizare.Dintre fierul anorganic ingerat de corpul uman, doar 2-10% este efectiv absorbit.Când mineralele sunt transformate în forme digerabile, aminoacizii sunt de obicei adăugați pentru a face din el un compus „chelat”.În primul rând, Chelarea înseamnă procesarea substanțelor minerale în forme digerabile.Produsele minerale obișnuite, cum ar fi făina de oase, dolomita etc., aproape niciodată nu au fost „chelate”.Prin urmare, în procesul de digestie, trebuie mai întâi să fie supus unui tratament de „chelare”.Cu toate acestea, procesul natural de formare a mineralelor în compuși „chelat” (chelat) în corpurile majorității oamenilor nu funcționează fără probleme.Ca urmare, suplimentele minerale sunt aproape inutile.De aici știm că substanțele ingerate de corpul uman nu își pot exercita pe deplin efectele.Cea mai mare parte a corpului uman nu poate digera și absorbi eficient alimentele.Dintre fierul anorganic implicat, doar 2%-10% este efectiv digerat, iar 50% va fi excretat, astfel încât corpul uman a „chelat” deja fierul.„Digestia și absorbția mineralelor tratate este de 3-10 ori mai mare decât cea a mineralelor netratate.Chiar dacă cheltuiți puțin mai mulți bani, merită.
Îngrășămintele medii și oligoelementele utilizate în mod obișnuit în prezent nu pot fi absorbite și utilizate de culturi deoarece oligoelementele anorganice sunt ușor fixate de sol în sol.În general, eficiența utilizării oligoelementelor chelate în sol este mai mare decât cea a oligoelementelor anorganice.Prețul oligoelementelor chelate este, de asemenea, mai mare decât cel al îngrășămintelor anorganice cu oligoelemente.