УДК 577.152: 577.4 КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛЫ БИОГАЗОВ
advertisement
УДК 577.152: 577.4 КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛЫ БИОГАЗОВ ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ Б.С.Аликулов, З.Ф.Исмаилов Самаркандский государственный университет E-mail: bieghali.alikulov.87@mail.ru Использование традиционных энергетических технологий конечно удобно, однако в экологическом отношении может привести к некоторым проблемам, в том числе потепление окружающей среды, химическому и радиоактивному засорения, и другим катастрофическим изменениям. Наряду с этим на сегодняшний день потребность в энергии возрастает год от года. Таким образом, возрастающее потребность населения Земли в энергии и использование основных источников энергии, таких как природный газ, нефть, приводит к истощению природных запасов, а также увеличению глобальных проблем. Поэтому рациональное использование традиционных энергетических запасов и использование нетрадиционных источников энергии возможностей широкого исследования, а также практическое применение перед ученными мира остается одной из актуальных задач (Баадер и др., 1982). Многие развитые и развивающиеся страны разработали государственные программы по использованию и практическому применению нетрадиционных источников энергии. Одним из эффективных и восстанавливающихся источников считается биомасса. Запасы различных форм биомассы имеются повсеместно, переработка каждой из них дает возможность получения энергии или топлива (Дубровский, Виестур, 1990). Согласно подсчетам специалистов, на сегодняшний день 3% производимой энергии приходится на нетрадиционные источники энергии (рис.1). Из этих данных видно, что среди всех видов источников энергии, экологически чистые источники энергии составляют очень малую часть (16+3=19%). Повышение этой доли в общем балансе энергий является одной из актуальной проблемы (Ахмедов, 1988). Большое значение в создании нетрадиционных источников энергии имеют различные природные ресурсы, то есть переработка биомассы растительных отходов стеблей растений и листьев и выделение биогаза в основе технологии практического применения, изучение научнопрактическом отношении, выбор эффективного сырья для этой технологии (Ковалёв, 1988). Цель исследования. Целью нашей работы было выбор эффективных видов сырья, используемые в технологии производства такого нетрадиционного источника энергии как биогаз, из органических отходов растений и животных в Узбекистане, в частности в Самаркандской области. Материал и методы Известно, что в процессе выделения биогаза имеет большое значение оценка качества и эффективности используемого сырья, скорость выделения биогаза, определение показателей доли метана, а также составных показателей в выделенном биогазе. В наших исследованиях мы использовали в качестве сырья стебли хлопчатника, солому пшеницы и листья деревьев. В каждом варианте опыты проводили с (I, II, III, IV, V) кратной повторностью. В опытах, в качестве источника метаногена, из исследуемой болотной пробы выделяли культуру Metanobacterium sp. Опыты проводили в 5 литровых пластиковых посудах и наблюдали в течение 30 дней, за основу увеличения объема газа в посудах взяли образованный газ в контроле. Наши исследования были направлены на определение скорости газа из различных источников сырья, которые были проведены в условиях Самаркандской области. (Таблица 1). Анализ качества и количества выделенного газа проводили в научно-исследовательской лаборатории биотехнологии кафедры физиологии, генетики и биохимии факультета естественных наук Самаркандского государственного университета. Образовавшийся биогаз и количественные показатели метана определяли методом хромотографии. Результаты и их анализ Из 1 таблицы видно, что используемые для получения биогаза из различных остатков растений микроорганизмы, расщепляя их органические вещества, срок превращения биогаза относительно растянут. Особенно, эти показатели видны у стеблей хлопчатника 17-24 дня, соломы пшеницы 19-22 дня, остатков листьев деревьев 28-30 дней, средняя величина равна соответственно19,6±1,3, 20,6±0,6, 29,0±0,6. Таблица 1. Скорость выделения биогаза из биомассы различных растительных отходов Сырье Органические отходы растений Вид сырья (варианты) Стебли хлопчатника Солома пшеницы Листья деревьев I 18 Скорость выделения биогаза, дни Повторения II III IV V 17 19 24 20 21 21 19 22 20 20,6±0,6 29 30 28 30 28 29,0±0,6 Средняя 19,6±1,3 Сведения о количественных показателях метана в составе биогаза, выделенного из органических отходов растений приведены во 2 таблице. Таблица 2. Количественные показатели метана в составе биогаза, выделенного из органических отходов растений Источники сырья Органические отходы растений Сырье Вид Стебли Метан n 5 м3/кг 0,50±0,02 % 58,0±1,5 Солома пшеницы 5 0,26±0,03 42,6±1,5 Листья деревьев 5 0,24±0,03 47,0±1,5 хлопчатника Из данной таблицы видно, что концентрация метана в биогазе, образованном из растительных отходов, у стеблей хлопчатника в два раза больше относительно двух других (отходов соломы пшеницы и листьев деревьев) биоматериалов. Наряду с этим необходимо отдельно отметить, что количество метана в биогазе, выделенном из стеблей хлопчатника больше на 36% чем в биогазе выделенном из соломы пшеницы и на 23% больше, чем в выделенном из отходов листьев деревьев. Выводы 1. Для получения биогаза можно использовать все используемые в наших исследования растительные отходы (стебли хлопчатника, солома пшеницы и листья деревьев). 2. Среди всех органических отходов растений интенсивность образования биогаза и количество метана в составе биогаза выше у стеблей хлопчатника. Cписок литературы Р.Б. Ахмедов Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. М.: 1988. с. 125-137. В.Баадер и др. Биогаз – теория и практика. М.: 1982. С. 9-25. В.С.Дубровский, У.Э.Виестур. Метановое сбраживание сельскохозяйтвенных отходов. Рига. ”Зинатие”. 1990. С. 15-33. А.А.Ковалёв. Технологии и технико-энергетическое обоснавание произдводство биогаза в системах утилизации навоза животноводческих ферм. М. 1998. - 24 с. Аннотация ТУРЛИ ЎСИМЛИК ЧИҚИНДИЛАРИДАН ОЛИНГАН БИОГАЗЛАРНИНГ СИФАТ КЎРСАТКИЧЛАРИ Б.С.Алиқулов, З.Ф.Исмаилов Мақолада Ўзбекистон Республикасида ўсимликларнинг қолдиқ биомассаларидан оқилона фойдаланишнинг самарали усуллари, турли хил ўсимликлар (ғўза пояси, буғдой похоли ва дарахт барг қолдиқлари) биомассасидан ажраладиган биогазнинг таркиби ва унинг сифатий кўрсаткичлари тўғрисидаги маълумотлар келтирилган. Бу маълумотлар катта илмий-амалий аҳамиятга эга бўлиб, улардан фойдаланиш Ўзбекистонда ноанъанавий энергетик манбаларнинг яратилишига асос бўлиб хизмат қилиши мумкин. Таянч сўзлар: ўсимлик чиқиндилари, биогаз, биогаз ажралиш тезлиги, биогазнинг миқдорий кўрсаткичи, биогазнинг сифатий кўрсаткичи. Аннотация КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛЫ БИОГАЗОВ ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ Б.С.Аликулов, З.Ф.Исмаилов В данной статье приведены сведения об эффективных методах рационального использования биомассы растительных отходов в Республике Узбекистан. А также о составе биогаза, выделенного из биомассы различных растений (отходы стеблей хлопчатника, соломы пшеницы и листья деревьев) и о его качественных показателях. Эти сведения имеют большое научно-практическое значение, и могут послужить основой для создания не традиционных источников энергии в Узбекистане. Ключевые слова. Растительные отходы, биогаз, скорость выделения биогаза, количественный показатель биогаза, качественный показатель биогаза. Summary THE QUALITATIVE INDICATOR OF BIOGAS EXTRACTED FROM DIFFERENT PLANT WASTE B.S.Alikulov, Z.F.Ismailov This article provides information about effective methods of sustainable use of biomass waste plant in the Republic of Uzbekistan. As well as on the composition of biogas from different plant biomass (waste of cotton stalks, wheat straw and leaves of trees) and on their quality. This information is of great scientific and practical importance, it can serve as the basis for creating non-traditional sources of energy in Uzbekistan. Key words: plant wastes, biogas, biogas production rate, quantitative indicator of biogas, qualitative indicator of biogas.
