Главная
страница
Сведения об авторах
УСТАНОВКА ДЛЯ АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ ВИНОДЕЛЬЧЕСКОЙ
БАРДЫ
И УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКА
Ковалев В. В., Жалбэ В. В., Дука Г. Г., Ковалева О. В., НИЦ «Прикладная и экологическая химия» Молдавского государственного университета, Кишинев, Молдова
Отходы винодельческой барды содержат большое количество растворенных органических веществ, которые обусловливают высокий уровень БПК (8–22 г О/л) и ХПК (15–61 г О/л). В связи с этим барда может рассматриваться как один из видов энергетического сырья для получения биогаза и использования его для выработки электрической и тепловой энергии. Осадок, образованный в процессе сбраживания, представляет собой эффективное органическое удобрение. В состав барды входят также полифенольные соединения — в основном дубильные вещества, танины и красящие вещества (антоцианы) и другие биологически труднодеградируемые вещества.
На рис. 1 приведена схема биогазовой установки, являющейся синтезом ряда инновационных решений, разработанных авторами (пат. МД №№ 2524, 2017, 2525, 3272, 3210).
Рис. 1. Схема биогазовой установки:
1 — анаэробный биореактор; 2 — фотокаталитический гидролизатор; 3 —
этаноламиновые абсорберы;
4 — датчик СО2; 5 — командный аппарат
Установка включает биогазовый реактор, системы фотокаталитической гидролизной
обработки труднодеградируемых веществ и автоматизации процессов очистки биогаза
для получения и утилизации метана с рекуперацией СО2.
Для прикрепления микроорганизмов испытано простое решение с использованием обрезков виноградной лозы, на которой хорошо развиваются биохимические процессы, что существенно снижает капитальные затраты. В основу конструкции реактора может быть положено неиспользуемое емкостное оборудование, которое практически всегда имеется на винодельческих предприятиях. Для улучшения процессов массообмена и массопереноса используется предложенное авторами решение, предусматривающее непрерывную рециркуляцию осадка с применением принципа продавливания (пат. МД № 2794).
Для предварительной фотокаталитической гидролизной обработки барды можно использовать ультрафиолетовое облучение с дозированием реагента Фентона (пат. МД №№ 3050, 3062). Процессы деструкции обусловлены образованием активных радикалов, которые способствуют гидролизному разложению сложных молекулярных структур органических соединений и облегчают протекание последующих биохимических процессов.
В результате биохимического процесса анаэробного сбраживания органических веществ на прикрепленной микрофлоре происходит выделение биогаза, содержащего преимущественно метан СН4 (55–65 %), являющийся горючим компонентом, а также углекислый газ СО2 (30–35 %) и серосодержащие соединения, в основном сероводород H2S (0,3–1,0 %).
Абсорбционная очистка биогаза проводится путем его пропускания через этаноламиновые абсорберы. Этаноламин селективно связывает углекислый газ, сероводород и меркаптаны, обеспечивая очистку метана (пат. МД № 2334). По мере насыщения абсорбентов производят их регенерацию путем нагрева. Углекислый газ, выделяющийся в результате десорбции, направляют на рециркуляцию и повторное использование для биохимической трансформации в метан. Рециркуляция увеличивает выход метана, регулирует рН обрабатываемой среды и повышает степень очистки сточных вод.
Активный ил содержит сырой протеин (34,2–37,2 % массы сухого вещества), жироподобные вещества (10–14,7 %), витамин В12 (2,1–11 мг/кг сухого вещества), аминокислоты и другие ценные компоненты. После извлечения активных компонентов осадок используется в качестве органического удобрения.
На рис. 2 показан общий вид действующей пилотной установки на винзаводе «Бардар» (Молдова).
ANAEROBIC FERMENTATION PLANT FOR DISTILLATION WASTE AND SLUDGE MANAGEMENT
Kovalev V. V., Jalba V. V., Duca G. G., Kovaleva O.
V., SRC «Applied and Ecological Chemistry»,
Moldavian State University, Chisinau, Moldova
The wine-making stillage waste is a concentrated
material with the BOD values within the range 8–22 g O/l, and COD levels of
15–61 g O/l. Therefore the stillage waste can be considered as an energy
resource that can be used for the generation of biogas to produce electricity
and heat. The study has been carried out to examine the process of
photo-catalytic hydrolysis of biochemically persistent compounds and anaerobic
fermentation process for stillage waste. Other aspects considered include the
automatically controlled absorption-based treatment of biogas and CO2 recirculation in order to enhance the methane output.
Ковалев Виктор Владимирович, д-р хим. наук,
проф., НИЦ «Прикладная и экологическая химия» Молдавского государственного
университета, ул. Матеевич, 60, Кишинев, MD-2009, Молдова. Тел. (22) 57-75-
56. E-mail
© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 21.09.08