Mstari wa Uzalishaji wa Mbolea Mumunyifu katika Maji

Utangulizi wa mchakato wa Fermentation:
Uchachushaji wa gesi asilia, unaojulikana pia kama usagaji chakula wa anaerobic na uchachushaji wa anaerobic, hurejelea vitu vya kikaboni (kama vile samadi ya binadamu, mifugo na kuku, majani, magugu, n.k.) chini ya unyevu fulani, halijoto na hali ya anaerobic, kupitia ukataboli wa viumbe vidogo mbalimbali, na Hatimaye Mchakato wa kutengeneza mchanganyiko unaoweza kuwaka wa gesi kama vile methane na dioksidi kaboni.Mfumo wa uchachishaji wa gesi asilia unatokana na kanuni ya uchachishaji wa gesi asilia, kwa lengo la uzalishaji wa nishati, na hatimaye kutambua matumizi ya kina ya gesi asilia, tope tope na mabaki ya gesi hiyo.

Uchachishaji wa gesi asilia ni mchakato mgumu wa kibayolojia wenye sifa zifuatazo:
(1) Kuna aina nyingi za vijidudu vinavyohusika katika mmenyuko wa uchachushaji, na hakuna mfano wa kutumia aina moja kuzalisha gesi ya bayogesi, na inoculum inahitajika kwa ajili ya uchachushaji wakati wa uzalishaji na majaribio.
(2) Malighafi zinazotumika kuchachisha ni changamano na hutoka kwa vyanzo mbalimbali.Mabaki anuwai ya kikaboni au michanganyiko inaweza kutumika kama malighafi ya kuchachusha, na bidhaa ya mwisho ni gesi asilia.Zaidi ya hayo, uchachushaji wa gesi asilia unaweza kutibu maji machafu ya kikaboni kwa mkusanyiko wa wingi wa COD unaozidi 50,000 mg/L na taka za kikaboni zenye maudhui ya juu ya kigumu.
Matumizi ya nishati ya vijidudu vya biogas ni ya chini.Chini ya hali sawa, nishati inayohitajika kwa usagaji wa anaerobic huchangia tu 1/30~1/20 ya mtengano wa aerobic.
Kuna aina nyingi za vifaa vya kuchachusha gesi asilia, ambavyo ni tofauti katika muundo na nyenzo, lakini kila aina ya vifaa vinaweza kuzalisha gesi ya bayogesi mradi tu muundo unafaa.
Uchachushaji wa gesi asilia unarejelea mchakato ambapo taka mbalimbali za kikaboni huchachushwa na vijiumbe vya biogas ili kuzalisha gesi ya bayogesi.Kwa ujumla inaweza kugawanywa katika hatua tatu:
Hatua ya liquefaction
Kwa kuwa mabaki mbalimbali ya kikaboni kwa kawaida hayawezi kuingia kwa vijiumbe na kutumiwa na vijidudu, jambo gumu la kikaboni lazima lijazwe hidrolisisi na kuwa monosakaridi mumunyifu, asidi ya amino, glicero na asidi ya mafuta yenye uzani mdogo wa molekuli.Dutu hizi mumunyifu zilizo na uzito mdogo wa molekuli zinaweza kuingia kwenye seli za vijidudu na kuoza zaidi na kutumika.
Hatua ya asidi
Dutu anuwai mumunyifu (monosaccharides, amino asidi, asidi ya mafuta) huendelea kuoza na kubadilika kuwa dutu ya chini ya Masi chini ya hatua ya bakteria ya cellulosic, bakteria ya protini, lipobacteria na vimeng'enya vya ndani vya bakteria ya pectin, kama vile asidi ya butyric, asidi ya propionic, asidi asetiki, na alkoholi , ketoni, aldehidi na vitu vingine rahisi vya kikaboni;wakati huo huo, vitu vingine vya isokaboni kama vile hidrojeni, dioksidi kaboni na amonia hutolewa.Lakini katika hatua hii, bidhaa kuu ni asidi asetiki, uhasibu kwa zaidi ya 70%, hivyo inaitwa hatua ya kizazi cha asidi.Bakteria zinazoshiriki katika awamu hii huitwa acidojeni.
Hatua ya Methanogenic
Bakteria ya methanojeni huoza vitu rahisi vya kikaboni kama vile asidi asetiki iliyooza katika hatua ya pili kuwa methane na dioksidi kaboni, na dioksidi kaboni hupunguzwa kuwa methane chini ya utendakazi wa hidrojeni.Hatua hii inaitwa hatua ya uzalishaji wa gesi, au hatua ya methanogenic.
Bakteria ya Methanojeni huhitaji kuishi katika mazingira yenye uwezo wa kupunguza oxidation chini ya -330mV, na uchachushaji wa gesi ya biogas unahitaji mazingira madhubuti ya anaerobic.
Inaaminika kwa ujumla kwamba kutoka kuoza kwa vitu mbalimbali vya kikaboni hadi kizazi cha mwisho cha gesi ya biogas, kuna makundi matano makubwa ya kisaikolojia ya bakteria yanayohusika, ambayo ni bakteria ya fermentative, bakteria ya acetogenic inayozalisha hidrojeni, bakteria ya asetojeni inayotumia hidrojeni, na kula hidrojeni. methanojeni na bakteria zinazozalisha asidi asetiki.Methanojeni.Vikundi vitano vya bakteria vinaunda mnyororo wa chakula.Kulingana na tofauti ya metabolites zao, vikundi vitatu vya kwanza vya bakteria hukamilisha mchakato wa hidrolisisi na asidi pamoja, na vikundi viwili vya mwisho vya bakteria hukamilisha mchakato wa utengenezaji wa methane.
bakteria ya fermentative
Kuna aina nyingi za vitu vya kikaboni vinavyoweza kutumika kwa uchachushaji wa gesi asilia, kama vile samadi ya mifugo, majani ya mimea, takataka za usindikaji wa chakula na pombe, n.k., na sehemu zake kuu za kemikali ni pamoja na polisakaridi (kama vile selulosi, hemicellulose, wanga, pectin); nk), darasa la lipids na protini.Nyingi ya dutu hizi changamano za kikaboni haziyeyuki katika maji na lazima kwanza zitenganishwe na kuwa sukari mumunyifu, amino asidi na asidi ya mafuta kwa vimeng'enya vya ziada vinavyotolewa na bakteria chachu kabla ya kufyonzwa na kutumiwa na vijidudu.Baada ya bakteria fermentative kunyonya vitu vilivyotajwa hapo juu katika seli, hubadilishwa kuwa asidi asetiki, asidi ya propionic, asidi ya butiriki na alkoholi kupitia uchachushaji, na kiasi fulani cha hidrojeni na dioksidi kaboni hutolewa kwa wakati mmoja.Kiasi cha jumla cha asidi asetiki, asidi ya propionic na asidi ya butiriki katika mchuzi wa uchachushaji wakati wa uchachushaji wa biogas huitwa asidi tete ya jumla (TVA).Chini ya hali ya fermentation ya kawaida, asidi asetiki ni asidi kuu katika jumla ya asidi iliyotolewa.Wakati vitu vya protini vinaharibiwa, pamoja na bidhaa, pia kutakuwa na sulfidi ya hidrojeni ya amonia.Kuna aina nyingi za bakteria za uchachushaji zinazohusika katika mchakato wa uchachushaji wa hidrolitiki, na kuna mamia ya spishi zinazojulikana, ikiwa ni pamoja na Clostridia, Bacteroides, bakteria ya asidi ya Butyric, bakteria ya asidi ya Lactic, Bifidobacteria na bakteria ya Spiral.Wengi wa bakteria hizi ni anaerobes, lakini pia anaerobes facultative.[1]
Methanojeni
Wakati wa uchachushaji wa biogesi, uundaji wa methane husababishwa na kundi la bakteria waliobobea sana wanaoitwa methanojeni.Methanojeni ni pamoja na haidromethanotrofu na acetomethanotrofu, ambazo ni washiriki wa mwisho katika msururu wa chakula wakati wa usagaji chakula cha anaerobic.Ingawa wana aina mbalimbali, hali yao katika mnyororo wa chakula inawafanya kuwa na sifa za kawaida za kisaikolojia.Chini ya hali ya anaerobic, hubadilisha bidhaa za mwisho za vikundi vitatu vya kwanza vya kimetaboliki ya bakteria kuwa bidhaa za gesi za methane na dioksidi kaboni bila vipokezi vya nje vya hidrojeni, ili mtengano wa vitu vya kikaboni chini ya hali ya anaerobic uweze kukamilika kwa mafanikio.

Uchaguzi wa mchakato wa suluhisho la virutubishi vya mmea:
Uzalishaji wa ufumbuzi wa virutubisho vya mimea unakusudia kutumia vipengele vya manufaa katika slurry ya biogas na kuongeza vipengele vya kutosha vya madini ili kufanya bidhaa ya kumaliza kuwa na sifa bora.
Kama dutu ya asili ya kikaboni ya macromolecular, asidi humic ina shughuli nzuri ya kisaikolojia na kazi za kunyonya, kuchanganya na kubadilishana.
Matumizi ya asidi humic na tope la biogas kwa matibabu ya chelation inaweza kuongeza uthabiti wa tope la biogas, kuongeza chelation ya kipengele kunaweza kufanya mimea kunyonya vipengele vya ufuatiliaji.

Utangulizi wa mchakato wa chelation ya asidi ya humic:
Chelation inarejelea mmenyuko wa kemikali ambapo ioni za chuma huunganishwa na atomi mbili au zaidi za uratibu (zisizo za chuma) katika molekuli sawa na vifungo vya uratibu ili kuunda muundo wa heterocyclic (chelate pete) iliyo na ioni za chuma.aina ya athari.Ni sawa na athari ya chelation ya makucha ya kaa, kwa hiyo jina.Uundaji wa pete ya chelate hufanya chelate kuwa imara zaidi kuliko tata isiyo ya chelate yenye muundo na muundo sawa.Athari hii ya kuongezeka kwa utulivu unaosababishwa na chelation inaitwa athari ya chelation.
Mmenyuko wa kemikali ambapo kundi tendaji la molekuli moja au molekuli mbili na ioni ya chuma huunda muundo wa pete kupitia uratibu huitwa chelation, pia hujulikana kama chelation au cyclization.Miongoni mwa chuma cha isokaboni kilichoingizwa na mwili wa binadamu, ni 2-10% tu ambayo ni kweli kufyonzwa.Madini yanapogeuzwa kuwa maumbo ya kuyeyushwa, asidi ya amino huongezwa kwa kawaida kuifanya kiwanja cha "chelate".Kwanza kabisa, Chelation ina maana ya kusindika vitu vya madini katika fomu za kuyeyushwa.Bidhaa za kawaida za madini, kama vile unga wa mfupa, dolomite, nk, karibu hazijawahi kuwa "chelated".Kwa hiyo, katika mchakato wa digestion, lazima kwanza upate matibabu ya "chelation".Hata hivyo, mchakato wa asili wa kutengeneza madini katika misombo ya "chelate" (chelate) katika miili ya watu wengi haifanyi kazi vizuri.Matokeo yake, virutubisho vya madini ni karibu bure.Kutokana na hili tunajua kwamba vitu vinavyotumiwa na mwili wa mwanadamu haviwezi kutekeleza kikamilifu athari zao.Mwili mwingi wa mwanadamu hauwezi kusaga na kunyonya chakula kwa ufanisi.Miongoni mwa chuma cha isokaboni kinachohusika, ni 2% -10% tu ambayo hupigwa kwa kweli, na 50% itatolewa, hivyo mwili wa binadamu tayari "chelated" chuma.“Uyeyushaji na ufyonzwaji wa madini yaliyotibiwa ni mara 3-10 zaidi ya madini ambayo hayajatibiwa.Hata kama unatumia pesa kidogo zaidi, inafaa.
Mbolea zinazotumika kwa sasa za sehemu ya kati na ya ufuatiliaji kwa kawaida haziwezi kufyonzwa na kutumiwa na mimea kwa sababu vipengele vya kufuatilia isokaboni vinasawazishwa kwa urahisi na udongo kwenye udongo.Kwa ujumla, ufanisi wa matumizi ya chelated trace vipengele katika udongo ni kubwa kuliko ile ya isokaboni kufuatilia vipengele.Bei ya vipengele vya kufuatilia chelated pia ni ya juu kuliko ile ya mbolea ya vipengele vya isokaboni.