Вплив кількості завантаженого субстрату на енергоефективність виробництва біогазу - Сподоба, М. О.; Сподоба, О. О. (Енергетика і автоматика, 2025)
Нині потреба людства в енергетичних ресурсах зростає з кожним роком. Висока вартість сировини (нафти, газу, палива) призводить до необхідності пошуку альтернативних джерел енергії. Нині ферментація органічних сільськогосподарських відходів у біогазових установках є одним із найбільш екологічно чистих та економічно вигідних рішень для отримання енергії з відходів у вигляді біогазу. Разом з цим, побічним ефектом зброджування органічних відходів є виробництво цінних екологічно чистих добрив. Однак утворення біогазу є складним технологічним процесом, оскільки в процесі метаногенезу необхідно підтримувати штучно створені параметри мікроклімату. Вплив зовнішніх факторів, таких як температура, рівень кислотності pH, вологість, наявність хімічних речовин в субстраті може створити негативні наслідки для процесу утворення метану, аж до можливої повної втрати завантаженого субстрату в біогазовому реакторі. Щоб уникнути таких негативних ситуацій, до технологічних процесів утворення біогазу встановлюються дуже жорсткі вимоги. Вітчизняні та зарубіжні вчені теоретично та експериментально встановлюють оптимальні умови для процесу утворення метану. Серед них найбільша увага приділяється підтриманню рівня кислотності та температури відповідно до умов технологічного процесу утворення біогазу. За умовами технологічного процесу утворення біогазу відбувається в трьох температурних режимах: психрофільному, мезофільному та термофільному, для яких встановлені певні межі коливань температури. Найбільша різниця температур виникає під час завантаження нової основи. Щоб уникнути виникнення критичної різниці температур під час процесів завантаження та розвантаження, враховано умову теплової рівноваги в метантенку. На основі теоретичних розрахунків було визначено співвідношення між масою субстрату, що знаходиться в реакторі, і завантаженого свіжого субстрату. Ключові слова: метантенк, температура субстрату, біогаз, теплова рівновага, коефіцієнт, теплоємність субстрату