Розділ 3 Експериментальні дослідження

3.1. Опис установки для дослідження

Установка для дослідження впливу амонійного азоту в широкому діапазоні СОР. Досліди проводили у шприцах об’ємом 60 мл у трьохкратній повторності. Дослідження проводилось в два етапи. Під час першого етапу для дослідження метанової ферментації було обрано субстрати з вологістю 94%, 92%, 90%, 88%, 86%, 84% і 82%. У другому етапі, з метою отримання повного діапазону значень метанового бродіння пташиного посліду, дослідження проводилось при вологості субстрату 99%, 98%, 96%, 94%, 84%, 82%, 80%, 78%, 76%, 74% та 72%.

У кожен шприц завантажували 20 г субстрату. Масова частка анаеробного активного мулу становила 10%. Шприци поміщали у сухоповітряний термостат ТС 80 М2. Процес проводили при температурі 50 ºС.

Установка для визначення теплоємності складалась з колориметра, під’єднаного до блоку живлення та датчика температури fourier DT241 з реєстратором NOVA 5000 (рис. 3.1.).

Рис. 3.1. Установка для дослідження теплоємності

На блоці живлення перед дослідження фіксували необхідну напругу, яка подається на колориметр. Враховуючи силу струму та напругу розраховували теплоємність за формулою:

С= , Q –кількість енергії затраченої на обігрів розчину посліду з масою m на T градусів кельвіну.

Зміну температури фіксували за графіком динаміки зміни температури. Для дослідження обирали зміну температури не менше ніж на 5 градусів кельвіну. Досліди проводили у трикратній повторності.

Установка для дослідження інтенсифікації процесу метанового бродіння шляхом вилучення аміаку. Метанове бродіння пташиного посліду проводилось у двох реакторах з робочим об’ємом 3 л. у напівбезперервному режимі з періодом утримання субстрату 10 діб. Перемішування здійснювалось за допомогою механічної мішалки, яка працювала по 15 хв. кожної години.

Процес проводили про вологості субстрату 90%. Щоденно відбирали 300 мл збродженого субстрату мірним шприцом з нижнього виходу метантенку, після чого завантажували 300 мл. свіжого посліду. Щоденно перевіряли рН та електропровідність ефлюенту з метою контролю процесів, що відбуваються у метантенку. Періодично визначали ЛЖК та амонійний азот ефлюенту.

Перший реактор був оснащений системою для рециркуляції біогазу з системою його очистки. Рециркуляція здійснювалась за допомогою компресору resun aco-001. Газ пропускався через адсорбер, що містив окис заліза та дерев’яну тирсу, та абсорбер з 1 н. сульфатної кислоти.

В якості газгольдера застосовували пакет для відбору проб повітря, об’ємом 10л. Кількість виділеного біогазу фіксували за допомогою шприців на 300 мл., які приєднували до газгольдерів, попередньо від’єднуючи сам газгольдер від біогазової установки. Дослідження проводили на протязі 50 днів. Схема установки для дослідження інтенсифікації метанового бродіння пташиного посліду, зображено на рис. 3.2.

Рис 3.2. Схема установки для дослідження інтенсифікації метанового бродіння пташиного посліду

Для обох досліджень визначали вміст метану в біогазі та здатність до горіння. Вміст вуглекислого газу визначали шляхом пропускання біогазу через 2% розчин NaOH. Перевіряли здатність біогазу до горіння.