3.3. Определение выхода биогаза при сбраживании смесей в термофильном режиме

На следующем этапе работы нами было осуществлено сбраживание исходных (основных) отходов и смесей на их основе. Сбраживание осуществлялось в термофильном режиме (55±1⁰С) в течение 14 дней в лабораторных реакторах объемом 1 л. Загрузка реакторов – однократная, перемешивание осуществлялось 2 р/сут в течение 1 мин. Длительность сбраживания (14 дней) была определена нами во время предыдущих исследованиях: по истечении данного срока процесс газообразования значительно замедлялся и ежедневно составлял 1-2% от суммарного объема выделявшегося газа. В таблице 4 представлены кумулятивные объемы газа, выделившегося из смесей в течение 14 дней.

Как видно из таблицы, смеси значительно различались между собой по объему выделяющегося биогаза. Так, при сбраживании смеси, состоявшей из куриного помета и пищевых отходов, выделялось лишь 1,08 мл биогаза / г сухого вещества. Аналогичные низкие значения были получены для смесей, состоявших из куриного помета и опилок промасленных, а также куриного помета и жира. Интересно, что куриный помет без каких-либо добавок бродил значительно лучше: выход биогаза за 14 суток составил 9,12 мл газа на 1 сухого вещества.

Для ряда токсичных промышленных отходов смешение с другими отходами приводило к увеличению выхода биогаза: так, при сбраживании промасленных опилок выделяется 1,13 мл, а в их смеси с ОСВ – 13,25 мл биогаза/1г сухого вещества, для отходов жироуловителей наблюдается аналогичная закономерность – в смеси с ТБО объем выделяющегося газа увеличивается с 0,60 до 14,36 мл/1 сухого вещества.

Высокие показатели значений объема биогаза имели: исходные отходы - ОСВ и отсев ТБО, а также их смесь в соотношении 10:3. В последнем случае выход биогаза составил 60 мл газа на 1 г сухого вещества. Данное значение является достаточно низким по сравнению с данными, представленными в литературе: так, Sosnowski с соавторами (2003) при сбраживании пищевых отходов совместно с ОСВ в течение 35 дней в термофильном режиме получали кумулятивный объем биогаза в количестве 620 мл/г сухого вещества. Однако, во-первых, продолжительность сбраживания в указанной работе превышала нашу более, чем 2,5 раза, а во-вторых, сбраживанию подвергались субстраты с большим содержанием органического вещества и отсутствием токсикантов.

Таблица 4.

Кумулятивные объемы биогаза, выделившегося из смесей в течение 14 дней

Виды отходов		Выделенный биогаз в расчете на сухое вещество
		ОСВ	ТБО	Куриный	Жир	Пищевые	ФП	Промасленные опилки	Консервы
Основные:	ОСВ	34,2
	ТБО	60,66	32,17
	Куриный		18,97	9,12
Дополнительные:	Жир	1,57	14,36	1,26	0,6
	Пищевые	6,07		1,08		2,24
	ФП		19,88				4,29
	Промасленные опилки	13,26		1,42				1,13
	Консервы	72,42	16,83	5,08					2,41

Смеси, сбраживание которых не представлялось целесообразным

Поскольку добавление отсева ТБО к ОСВ приводило к значительному увеличению выхода биогаза по сравнению с брожением данных отходов отдельно, а также поскольку выход биогаза из данной смеси являлся наибольшим (60,66 мл/г сухого вещества), дальнейшие исследования проводились с использованием данной смеси.