Мета́нове броді́ння — метод біотехнології, що полягає у ферментаційному перетворюванні біоценозом анаеробних мікроорганізмів більшості органічних полімерних та інших сполук на метан і вуглекислий газ. Це один з відомих методів очищення стічних вод, обробки осадів первинних відстійників і надлишкового активного мулу очисних споруд каналізації.
У біотехнології анаеробного ферментування використовуються герметичні резервуари — метантенки. У результаті життєдіяльності біоценозу метантенка знижується концентрація органічних речовин і утворюється екологічно чисте паливо — біогазу. Для отримання біогазу можуть використовуватись відходи сільського господарства, стоки переробних підприємств, що містять цукор, побутові відходи, стічні води міст, спиртових заводів тощо.
Принцип
Біотехнологія методу складається з чотирьох біохімічних етапів, які можуть відбуватись в одному резервуарі, при цьому виконуються різними типами мікроорганізмів:
- гідроліз за допомогою бактерій складних вхідних полімерних матеріалів на прості розчинні сполуки, доступні іншим мікроорганізмам;
- , тобто перетворення цукрів та амінокислот на вуглекислий газ, водень, аміак і органічні кислоти
- ацетогенез, тобто перетворення органічних кислот на оцтову кислоту, аміак, водень, та вуглекислий газ
- метаногенез, тобто перетворення археями-метаногенами цих продуктів на метан і вуглекислий газ.
Метанове бродіння ефективніше для перероблення відходів за звичайні аеробні методи. Хоча процес був відомий з середини 20 століття, він отримав значну увагу лише в 21 столітті через збільшення економічної вигоди від нього за рахунок отримання палива.
Типова технологічна схема
Переваги анаеробного методу очищення стічних вод
Перевагами анаеробного методу є низька енергозатратність (енергоспоживання процесів анаеробного очищення становить ~10 % від енергоспоживання аеробного очищення), високі навантаження, одержання метану як енергоносія, утворення невеликої кількості надлишкового мулу, невеликі площі для споруд, можливість застосування модулів доочищення, а вартість анаеробного очищення у 13 разів менша, ніж аеробного.
Див. також
Примітки
- Крупский К. Н. Андреев Е. Н., Ютина А. С. Использование биогаза в качестве источника энергии: Обзорная информация. — М.: ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1988. — 43 с.
- Гюнтер Л. И. Гольдфарб Л. Л. Метантенки. — М.: Стройиздат, 1991. — 128 с.
- Ю. М. Садова, А. О. Дичко Отримання біогазу шляхом інтенсифікації біологічного очищення стічних вод від екологічно небезпечних забруднювачів[недоступне посилання з липня 2019] // Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського Збірник наукових праць[недоступне посилання з липня 2019]. — 2012, № 1.1[недоступне посилання з липня 2019]
- Дичко А. О. Біотехнологія локального очищення жировмісних стічних вод: дис.канд.техн. наук: 03.00.20/ Дичко Аліна Олегівна. — Київ, 2002. — 115 с
Посилання
- Methane production Продовольча та сільськогосподарська організація ООН
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Meta nove brodi nnya metod biotehnologiyi sho polyagaye u fermentacijnomu peretvoryuvanni biocenozom anaerobnih mikroorganizmiv bilshosti organichnih polimernih ta inshih spoluk na metan i vuglekislij gaz Ce odin z vidomih metodiv ochishennya stichnih vod obrobki osadiv pervinnih vidstijnikiv i nadlishkovogo aktivnogo mulu ochisnih sporud kanalizaciyi U biotehnologiyi anaerobnogo fermentuvannya vikoristovuyutsya germetichni rezervuari metantenki U rezultati zhittyediyalnosti biocenozu metantenka znizhuyetsya koncentraciya organichnih rechovin i utvoryuyetsya ekologichno chiste palivo biogazu Dlya otrimannya biogazu mozhut vikoristovuvatis vidhodi silskogo gospodarstva stoki pererobnih pidpriyemstv sho mistyat cukor pobutovi vidhodi stichni vodi mist spirtovih zavodiv tosho PrincipBiotehnologiya metodu skladayetsya z chotiroh biohimichnih etapiv yaki mozhut vidbuvatis v odnomu rezervuari pri comu vikonuyutsya riznimi tipami mikroorganizmiv gidroliz za dopomogoyu bakterij skladnih vhidnih polimernih materialiv na prosti rozchinni spoluki dostupni inshim mikroorganizmam tobto peretvorennya cukriv ta aminokislot na vuglekislij gaz voden amiak i organichni kisloti acetogenez tobto peretvorennya organichnih kislot na octovu kislotu amiak voden ta vuglekislij gaz metanogenez tobto peretvorennya arheyami metanogenami cih produktiv na metan i vuglekislij gaz Metanove brodinnya efektivnishe dlya pereroblennya vidhodiv za zvichajni aerobni metodi Hocha proces buv vidomij z seredini 20 stolittya vin otrimav znachnu uvagu lishe v 21 stolitti cherez zbilshennya ekonomichnoyi vigodi vid nogo za rahunok otrimannya paliva Tipova tehnologichna shemaPerevagi anaerobnogo metodu ochishennya stichnih vodPerevagami anaerobnogo metodu ye nizka energozatratnist energospozhivannya procesiv anaerobnogo ochishennya stanovit 10 vid energospozhivannya aerobnogo ochishennya visoki navantazhennya oderzhannya metanu yak energonosiya utvorennya nevelikoyi kilkosti nadlishkovogo mulu neveliki ploshi dlya sporud mozhlivist zastosuvannya moduliv doochishennya a vartist anaerobnogo ochishennya u 13 raziv mensha nizh aerobnogo Div takozhMetanogeni BiometanPrimitkiKrupskij K N Andreev E N Yutina A S Ispolzovanie biogaza v kachestve istochnika energii Obzornaya informaciya M CBNTI Minzhilkomhoza RSFSR 1988 43 s Gyunter L I Goldfarb L L Metantenki M Strojizdat 1991 128 s Yu M Sadova A O Dichko Otrimannya biogazu shlyahom intensifikaciyi biologichnogo ochishennya stichnih vod vid ekologichno nebezpechnih zabrudnyuvachiv nedostupne posilannya z lipnya 2019 Visnik Kremenchuckogo nacionalnogo universitetu imeni Mihajla Ostrogradskogo Zbirnik naukovih prac nedostupne posilannya z lipnya 2019 2012 1 1 nedostupne posilannya z lipnya 2019 Dichko A O Biotehnologiya lokalnogo ochishennya zhirovmisnih stichnih vod dis kand tehn nauk 03 00 20 Dichko Alina Olegivna Kiyiv 2002 115 sPosilannyaMethane production Prodovolcha ta silskogospodarska organizaciya OON