ВПЛИВ АНАЕРОБНОГО ДИГЕСТАТУ НА ПАРАМЕТРИ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ҐРУНТУ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

ВПЛИВ АНАЕРОБНОГО ДИГЕСТАТУ НА ПАРАМЕТРИ ЕКОЛОГІЧНОЇ БЕЗПЕКИ ҐРУНТУ

05.02.2023 17:26

[3. Технічні науки]

Автор: Михно Ганна Іванівна, студентка, Сумський державний університет, м. Суми; Аблєєва Ірина Юріївна, кандидат технічних наук, доцент, Сумський державний університет, м. Суми


На сьогодні забруднення навколишнього середовища від різних галузей промисловості, зокрема енергетики, займає чільне місце серед усіх екологічних проблем. Об’єкти паливно-енергетичної промисловості несуть загрозу стану атмосферного повітря, поверхневих та підземних вод, ґрунтів, призводять до деградації природних ландшафтів, є джерелами забруднення довкілля [1]. Тому все більшої популярності та актуальності набувають відновлювальні джерела енергії, використання яких задовольняє вимоги раціонального природокористування та охорони довкілля.

Біоенергетика – галузь енергетики, яка передбачає використання біомаси як палива. Біомасу використовують в енергетичних цілях для виробництва палива, електроенергії, тепла. Досить ефективним в біоенергетиці є процес анаеробного зброджування в результаті якого утворюється біогаз і побічний продукт дигестат. Анаеробне зброджування – це процес, у якому бактерії біологічно розкладають органічні матеріали такі як: твердий гній тварин, жири, олії та мастила, біовідходи та харчові відходи за умов відсутності кисню.

Усі системи анаеробного зброджування дотримуються однакових основних принципів, незалежно від того, чи є сировиною харчові відходи, гній тварин чи осад стічних вод. Системи можуть мати певні деякі відмінності в конструкції, але процес в основному однаковий [2]. 

Біогаз утворюється під час анаеробного зброджування, коли мікроорганізми розщеплюють органічні матеріали за відсутності повітря. Вироблений біогаз складається з метану (CH4) і вуглекислого газу (CO2) разом з невеликою кількістю азоту (N2), водню (H2), амоніаку (NH4) і сірководню (H2S) та з незначним містом водяної пари. Вуглекислий газ та інші гази можна видалити, залишивши тільки метан. Утворений біометан можна використовувати для виробництва тепла або електроенергії, або комбіновано для обох процесів [3].

Але газ – це лише 10 % від загальної біомаси, з якої він виробляється. А з решти 90 % біомаси виходить побічний продукт, який називається дигестатом. Дигестат часто розділяють на тверду та рідку фракції. Рідка може використовуватися як рідке добриво або направлятися на подальше очищення. Тверду фракцію можна використовувати як добавку до компосту або поєднувати з іншими відходами чи органічними продуктами (тирсою). Дигестат може бути висушений, гранульований. 

Таким чином, дигестат має такі важливі для ґрунтів та агровиробництва характеристики:

− містить комплекс необхідних для росту рослин макро- та мікронутрієнтів (N, P, K, S, Co, Mo, Zn, Fe, Mn та рід інших);

− має високий вміст легкодоступного азоту для рослин (60–80 % вмісту азоту загального).

− має рівень рН, близький до нейтрального (6,5–8,0).

− не містить (мінімальний вміст) життєздатного насіння бурʼянів та патогенної мікрофлори (за умови дотримання необхідної тривалості та температури процесу) і за належного зберігання не чинить негативного впливу на довкілля [4].

Крім того дигестат містить активні популяції бактерій, що сприяють розкладу органічних речовин у ґрунті. Якщо порівняти дигестат з добривом, яке одержують із посліду звичайним компостуванням, урожайність зростає на 10–15 %, а якщо з мінеральними добривами – на 7–10 % [8]. 

Дигестат можна вносити безпосередньо в ґрунт для покращення характеристик ґрунту та сприяння росту рослин, але при цьому потрібно враховувати певні критерії екологічної безпеки.  

Дигестат біогазових установок, попри цінність в якості джерела комплексу мікро- та макроелементів, органічного вуглецю, потрібних для росту рослин, володіє рядом особливостей, які обмежують його застосування. Основною особливістю, яка знижує конкурентноздатність дигестату, є мінливість його фізико-хімічних властивостей, що зумовлюється комбінацією різних факторів: мінливістю складу вхідної сировини та обсягу її внесення в метантенк, складністю контролю біохімічних процесів, які відбуваються при анаеробному бродінні, постферментаційна (залишкова) хімічна та біологічна активність утвореного дигестату. 

У ЄС OF&G забезпечує інспекцію та сертифікацію біодобрива відповідно до PAS 110 і Протоколу якості анаеробного зброджування (ADQP). В Україні для вільного обігу продукти з дигестату необхідно стандартизувати. Це дозволить підвищити конкурентоздатність дигестату на ринку добрив та розширити перелік груп споживачів. Однак поки в українському законодавстві не сформульовано ні узагальненого поняття «дигестат», яке б охоплювало всі потоки дигестату, який утворений із сировини тваринного та рослинного походження, ні вимог щодо стандартизації дигестату чи продуктів із нього [5].

Література

1. Екологічна безпека об’єктів паливно-енергетичного комплексу | КПІ ім. Ігоря Сікорського. КПІ ім. Ігоря Сікорського. URL: https://kpi.ua/809-8.

2. Basic Information about Anaerobic Digestion (AD) | US EPA. URL: https://www.epa.gov/anaerobic-digestion/basic-information-about-anaerobic-digestion-ad.

3. Anaerobic Digestion. Teagasc – Agriculture and Food Development Authority. URL: https://www.teagasc.ie/rural-economy/rural-development/diversification/anaerobic-digestion/.

4. Ablieieva I. Yu., Geletukha G. G., Kucheruk P. P., Enrich-Prast A., Carraro G., Berezhna I. O., Berezhnyi D. M. Digestate Potential to Substitute Mineral Fertilizers: Engineering Approaches. Journal of Engineering Sciences. Sumy : Sumy State University, 2022. Vol. 9(1). 

Р. H1–H10.

5. Polishchuk V. M. et al. Efficiency of digestat of biogas plants. Naukovij žurnal «Tehnìka ta energetika». 2020. Vol. 11, no. 4. P. 107–115.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення