SU1838415A3

SU1838415A3 - Cпocoб пoлучehия биoгaзa

Info

Publication number: SU1838415A3
Application number: SU915009150A
Authority: SU
Inventors: Galina P Lukina; Serikbaj K Abilev; Inna E Ezhova; Marina A Velikaya; Arkadij E Epifanov; Evgenij S Pantskhava; Vladimir Ya Bykhovskij; Yurij I Shishkov
Original assignee: Bcecoюзhый Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt Гehetиkи И Ceлekции Пpomышлehhыx Mиkpoopгahизmob
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1993-08-30

Description

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к технической биоэнергетике и касается получения биогаза путем метанового сбраживания органических веществ, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, имеющих органические отходы растительного и животного происхождения: сельского хозяйства (животноводство - крупный рогатый скот, свиньи, птицеводство, растениеводство’- солома злаковых и крупяных культур, гуза-пая): микробиологической промышленности и пищевой промышленности (спиртовая, сахарная, крахмалопаточная, мясомолочная, консервная, сыродельческая): легкой промышленности (текстильная, кожевенная, переработка шерсти), сточные воды городов.

Биогаз является продуктом бескислородной биологической конверсии органических веществ, происходящей в процессе метанового брожения (сбраживания).

Процесс метанового брожения широко используется для стабилизации органических отходов, а также'представляется как источник энергии.

Биогазная промышленность рассматривается как одно из направлений технической биоэнергетики - получение топлива методами солнечной энергии и биомассы. Биогаз находит широкое применение в качестве горючего топлива вместо природного газа из-за высокого (до 85%) содержания в нем метана. Теплотворная способность 1 м³биогдза составляет 5133 ккал (природного газа -8000 ккал/м³) или 1м³ биогаза эквивалентен 0,7-0,8 кг условного топлива. При сбраживании 1 т органического вещества образуется до 350-600 м³ биогаза.

Метановое брожение, используемое для получения биогаза, осуществляется сложным природным биоценозом (или консорциумом) анаэробных бактерий, в котором непосредственно метанообразующие бактерии (метаногены) проводят заключисл

CZ .*4.

маояА

GO оо сл >

loo тельную стадию брожения - синтез метана.

Именно скорости развития метагенов и определяют скорости всего процесса.

Анаэробному термофильному и мезофильному брожениям подвергаются растительные отходы тропиков, свежие и силосованные растительные материалы, остатки урожаев, осадки сточных вод, навоза рогатого скота и свиней, а также сточные воды производств органических растворителей и спирта, масложировой промышленности.

Процесс может проходить при температурах от 20 до 52°С, выход биогаза достигает от 110 до 600 л/кг органических веществ, процесс брожения длится от 10-15 дней до

22-30 суток. Остатки после переработки отходов используются для удобрения почвы.

В частности при переработке осадка сточных вод, навоза рогатого скота и свиней при температуре 30°С в течение 10 сут, выход биогаза достигал 1 л на 1 л/сут осадков. При этом ежесуточная загрузка возможна лишь при подаче 1,8-5,8 кг/м в 1 сут.

В условиях периодической ферментации силосованных пшеницы, смеси трав, листьев сахарной свеклы и других отходов выход биогаза составляет 270-315 л/кг сухих веществ, процесс брожения длится 22 дн.

В случае использования в качестве субстрата для получения биогаза сырной сыворотки призводст'во биогаза составило 1,1 л на 1 г твердых веществ. Процесс осуществлялся анаэробно.при температуре 36°С в течение 20-30 дн.

Известен способ обработки промышленных и сельскохозяйственных отходов,по которому отходы подвергают анаэробному сбраживанию в метантенке. Образующийся газ полностью обеспечивает процесс теплоэнергией.

Анаэробное сбраживание проводили в течение 16 сут при 38,5°С. При обработке 300 кг жидкого свиного навоза получают 120 м³ биогаза или 0,4 м³/кг.

Для увеличения выхода биогаза при анаэробной ферментации побочных продуктов и отходов-при обработке сельскохозяйственного сырья используют двухступенчатую технологию, позволяющую автономно оптимизировать процес как на стадии гидролиза (кислотогенная фаза), так и образования метана (метаногенная фаза). В результате из 1 кг органических веществ удалось получить 350 л метана.

Известно о конверсии в биогаз куриного помета с концентрацией сухих веществ 10,15.20 и 55% при температурах 33 и 53°С.

Показано, что при термофильном режиме метанового брожения процесс ускоряется почти в 2 раза по сравнению с мезофильным. Наиболее вязкие субстраты рекомендуется/сбраживать при термофильном режиме;

Интенсивно ведутся технологические исследования, направленные на освоение и совершенствование метода анаэробной очистки концентрированных сточных вод. Основное внимание уделяется созданию биореакторов второго поколения, где возможна обработка различных концентрированных стокой за достаточно короткое время.

Как следует из сказанного выше, при значительном разнообразии органических субстратов, применяемых для получения биогаза, общим недостатком способов являются значительная длительность процессов сбраживания (от 10 до 30 сут) и сравнительно невысокий выход биогаза (110-600 л/т органических веществ).

Известен выбранный в качестве прототипа ' способ получения метана путем термофильного метанового брожения ацетонобутиловой барды, состоящий в не-, прерывном процессе сбраживания ацетонобутиловой барды,.содержащей 1,93% сухих веществ, и обогащенной метиловым спиртом в количестве 1,0 об/об% и хлористым кобальтом (10 г на 1 м³ барды). Процесс получения метана ведут при температуре 54-56°С. Для повышения выхода метана в процессе брожения через барду пропускают газообразные отходы ацетонобутилового производства в количестве25-30 м³ газов на 1 м³ барды в 1 сут. За счет этого производительность метантенка (объемом 1000 м³) достигает 5000 м³ газа/сут (по сравнению с 3000 м³ газа/сут, получаемыми без пропускания газообразных отходов). На каждый сбраживаемый м³ барды образуется 12,5 м³метана.

Этот способ имеет следующие недостатки: в качестве стимуляторов метаногенеза используются дорогостоящие реагенты.- метиловый спирт и хлористый кобальт; ограниченная область применения способа, т.к. только на ацетонобутиловом заводе имеются газообразные отходы; для пропускания'через барду газообразных отходов требуется специальное устройство и значительные капитальные затраты; г-.изкий выход биогаза с единицы сбраживаемой барды (12,5 м³/м³).

Сущность изобретения состоит в том, что к органическим отходам (например, ацетонобутиловая барда, спиртовая барда, навоз животного происхождения и др.), подвергающимся анаэробному метановому сбраживанию ассоциацией термофильных или мезофильных бактерий вводят стимуляторы метаногенеза - комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином и 5 комплексное соединение ацетата никеля (II) с глицином в концентрации 0,05-1,5 r/м³ (в пересчете на никель).

Введение стимуляторов метаногенеза, ускоряет технологический процесс и выход 10 биогаза увеличивается на'20-32% по сравнению с прототипом (до 15-16,5 л с 1 л сбраживаемой барды по сравнению с 12.5 л/л у прототипа).

При этом не требуется дорогостоящих 15 реагентов, таких как как метиловый спирт, хлористый кобальт и газообразные отходы ацетонобутилооого производства.

Предлагаемый способ получения биогаза осуществляется следующим образом. 20 Органическое сырье, используемое для получения биогаза методом термофильного или мезофильного метанового брожения, например ацетонобутиловую барду(содержащую 2,0-2.5% сухих веществ или 1,6- 25 2,0% органических веществ), спиртовую барду (содержащую 8-10% сухих веществ или 6,0-7,0% органических веществ) или навоз коровий (содержащий 7-10% сухих веществ), помещают в специальный сосуд 30 (ферментатор),.туда же вносят посевной материал-ассоциацию (консорциум) анаэроб- . ных метанообразующих ба’ктерий (ассациации (консорциумы) термофильных и мезофильных бактерий хранятся и под- 35 держиваются в активном состоянии во ВНИИгенетика). вводят комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином или комплексное соединение ацетата никеля (II) с глицином в концентрации от 40 0,05 до 1,5 г/м³ (по никелю), перемешивают и проводят рроцесс брожения в течение 10-20 сут (время созревания культуры) при температурах 55-57 или 34-36°С.

Затем процесс осуществляют непре- 45 рывным способом с ежесуточной заменой 10-35% сброженной среды на свежий субстрат и добавлением комплексных соединений никеля (II). Комплексные соединения никеля (II) готовят отдельно и подают непре- 50 рывно в сбраживаемый поток. Образующиеся газы брожения (биогаз) передают в газгольдеры и затем передают потребителю.

Оставшаяся после сбраживания биомасса (ил) используется как удобрение.

Процесс брожения прост в обслуживании, не требует соблюдения условий стерильности и смены или подсева культуры бактерий. .

П р им ер (контрол ь) 1. Сбраживаемым сырьем является ацетонобутиловая барда - отход производства органических растворителей следующего состава. %:

Сухие вещества 2,5

В том числе органические 2,0

Азот общий 0,81

Ацетонобутиловую барду в количестве 0,63 л помещают в стеклянную емкость объемом 1 л, туда же вносят посевной материал - консорциум термофильных анаэробных метанообразующих бактерий в количестве 0,27 л (или 30% от объема бродящей среды), перемешивают и процесс брожения ведут при 56°С в течение 10 сут.

Процесс брожения контролируют ежесуточно по основным параметрам характерным для метанового брожения: изменение величины pH, содержание сухих веществ, количество выделившихся газов брожения (биогаза). По истечении 10 сут pH среды достигает значения 7,6-8,0, сухие вещества снижаются с 2,5 до 1,2%.

Количество биогаза всего, за период выделилось 7560 мл или 12 л с 1 л барды.

После «этого процесс брожения ведут в непрерывном режиме, ежесуточно заменяя 20% сброженной среды на свежий субстрат. Выход биогаза при этом составляет 2400 мл в сутки или 12 л с 1 л барды.

Пример 1. Для получения биогаза используют ацетонобутиловую барду, того же состава и количества, как в примере-контроле 1, помещают в стеклянную емкость объемом 1 л, вносят посевной материал консорциум термофильных анаэробных бактерий, в количестве 0,27 л, вводят раствор комплексного соединения ацетата никеля (II) с этилендиамином в количестве 0,084 мл (что соответствует 0,05 мг никеля на 1 л среды).

Комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином готовят в виде 0,01 М раствора, содержащего 0,59 мг никеля в 1 мл.

‘После добавления раствора комплексного соединения среду перемешивают и процесс ведут при 56°С в течение 4 сут. Процесс контролируют так же .как в примере-контроле 1. По истечении 4 сут процесс ведут непрерывным способом с ежесуточной заменой 25% сброженной среды на свежую питательную среду с добавлением комплексного соединения ацетата никеля (II) с этилендиамином в количестве 0,05 мг/л (по содержанию никеля). При этом показатели процесса должны быть следующие: pH

7,6-8,0 сухие вещества 0.9-1,0%.

Выход биогаза составил 3250 мл/сут или 13 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

Ί

ΓΙ ρ и м е ρ 2. Получение биогаза осуществляют так же, как в примере 1, но комп лексное соединение ацетата никеля (II) с зтилендиамином вносят в количестве 0,5 мг на 1 л (по содержанию никеля), т.е. 0,84 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного по примеру 1. Брожение ведут в течение 2,5 сут, по истечении которых процесс осуществляют непрерывным способом при 35%-ном суточном обмене сброженной среды на свежую среду с добавлением комплексного соединения (0,84 мл на 1 л). При этом показатели процесса должны быть следующие: pH 7,68,0 сухие вещества 0,8-0,9%.

Выход биогаза составил 5250 мл/сут или 15 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

ПримерЗ. Получение биогаза осуществляют так же, как в примере 1. но комплексное соединение ацетата никеля (II) с зтилендиамином вносят в количестве 1,5 мг/л (по никелю), т.е. 2,54 мл исходного раствора комплексного соединения на 1 л среды, приготовленного по примеру 1. Брожение ведут в течение 3,0 сут по истечении которых процесс осуществляют в непрерывном режиме при 31,0%-ном суточном обмене сброженой среды на свежую среду с добавлением ‘раствора комплексного соединения (2,54 мл на 1л среды). При этом показатели процесса должны быть следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 0,91,0%.

Выход биогаза составил 4495 мл/сут или 14.5 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

р и м е р 4. Получение биогаза осуществляют так же. как в примере 1, но с добавлением стимулятора метаногенеза комплексного соединения никеля (II) с глицином. К сбраживаемому субстрату вносят комплексное соединение в количестве О',05 мг/л (по никелю), т.е. 0.084 мл исходного раствора комплексного соединения никеля (II) с глицином.

Комплексное соединение ацетата никеля (II) с глицином готовят в виде 0,01 М раствора. Полученный исходный раствор содержит 0,59 мг никеля в 1 мл. После добавления раствора комплексного соединения (0,084 мл/л) среду перемешивают и процесс брожения ведут при 56°С в течение

3,5 сут, после чего процесс осуществляют непрерывным способом при 27,0%-ном суточном обмене сброженной среды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 0,05 мг/л (по никелю), т.е. 0.084 мл исходного раствора комплексного соединения на 1 л среды. Показатели процесса при этом следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 0.9-1.1 %.

Выход биогаза составил 3620. мл/сут или 13.4 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

Π р и м е р 5. Получение биогаза осуществляют так же, как в примере 1, но к сбраживаемому субстрату вносят комплексное соединение никеля (II) с глицином в количестве 0,5 мг/л (по никелю), т.е. 0,84 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере

4. Брожение идет в течение 2,5 сут, затем процесс ведут в непрерывном режиме с 35%-ным ежесуточным обменом сброженной среды на свежую среду с добавлением комплексного соединения (0,5 мг/л по никелю). Показатели процесса при этом следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 0,7-0,9%.

Выход биогаза составил 5775 мл/сут или 16,5 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

Π р и м е р 6. Получение биогаза осуществляют, как в примерен, но к сбраживаемому субстрату добавляют комплексное соединение никеля (II) с глицином в количестве 1,5 мг/л (по никелю), т.е. 2.54 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 4.

Брожение ведут в течение 3,5 сут, затем процесс осуществляют непрерывным способом с 28,0%-ным ежесуточным обменом сброженной соеды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения (1,5 мг/л по никелю). Показатели процесса брожения следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 0,9-1,0%.

Выход биогаза составил 3920 мл/сут или 14,0 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

Пример (контроль) 2. Сбраживаемым субстратом для получения биогаза является спиртовая барда-отход спиртового производства следующего состава, %:

Сухие вещества .. 7,5

Азот общий .0,22 . Спиртовую барду в количестве 0,63 л помещают в стеклянную емкость объемом 1 л, туда же вносят посевной материал - консорциум термофильных анаэробных бактерий в количестве 0,27 л (или 30% от объема бродящей среды), перемешивают и процесс брожения ведут при 56°С в течение 15 сут.

Процесс брожения контролируют ежесуточно по изменению pH, содержанию сухих веществ и количеству выделившегося биогаза. По истечении 10 сут pH среды достигает значения 7,5-8,1, сухие вещества снижаются с 7,5 до 3,0-3,5%. По истечении 15 сут процесс ведут в непрерывном режиме, ежесуточно заменяя 10% сброженной среды на свежий субстрат.

Выход биогаза при этом составляет 2200 мл/сут или 22 л с 1 л спиртовой барды.

П р и м е р 7. Получение биогаза осуществляется, как в примере-контроле 2. В качестве стимулятора используют комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином в количестве 0,05 мг/л (по никелю), которое вводится в среды в виде раствора, как в примере 1. Брожение ведут в течение 9 сут, затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с 11 %-ным ежесуточным обменом сброженной среды на Свежий субстрат с добавлением комплексного соединения ацетата никеля (II) в количестве 0,05 мг/л (по никелю), т.е. 0,084 мл на . 1 л среды раствора комплексного соедине. ния, приготовленного, как.· в примере 1. Показатели процесса следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 2,7-3,0%.

Выход биогаза составил 2530 мл/сут или 23,0 л с 1 л браживаемого субстрата.

П р и м е р 8. Получение биогаза осуществляют, как в примере 7, при добавлении комплексного соединения ацетата никеля (II) с этилендиамином в количестве 0,5 мг/л (по никелю), т.е. 0.84 мл на 1 л среды раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 1. Брожение ведут в течение 6,0 сут. затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с ежесуточной 16%-ной заменой сброженной среды на свежий субстрат с добавлением исходного раствора комплексного соединения в коли’ честве 0,84 мл на 1л среды. Показатели процесса брожения следующие: pH 7,6-8,0, сухие вещества 2.5-2,7%.

Выход биогаза составил 4000 мл/сут или 25,0 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

П р и м е р 9. Получение биогаза осуществляют, как в примере 7, при добавлении комплексного соединения ацетата никеля . (II) с этилендиамином в количестве 1,5 мг/л (по никелю), т.е. 2,54 мл на 1 л среды раствора комплексного соединения, приготовленного как в примере 1.

Брожение ведут в течение 7,5 сут, затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с ежесуточной 13 %-ной заменой сброженой среды на свежий субстрат с добавлением исходного раствора комплексного соединения в количестве 2,54 мл на 1 л среды.

При этом показатели процесса брожения следующие: pH 7.6-8,0. сухие вещества

2,7-2,9%.

Выход биогаза составил 3185 мл/сут или 24,5 л с! л сбраживаемого субстрата.

Пример 10. Получение биогаза осуществляют, как в примере 7, но в качестве стимулятора метаногенеза используют комплексное соединение никеля (II) с глицином и добавляют его в количестве 0,05 мг/л (по никелю), т.е. 0,084 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 4. Брожение ведут в течение 10 сут, затем процесс проводят непрерывным способом с 10%ной ежесуточной заменой сброженной среды на свежий субстрат с добавлением 0,05 мг/л комплексного соединения (по никелю). Показатели процесса такие же. как в примере 7.

Выход биогаза составил 2250 мл/сут или 22,5 л с 1 л сбраживаемого субстрата,

Пример 11. Получение биогаза осуществляют, как в примере 7, при добавлении комплексного соединения никеля (II) с глицином в количестве 0,5 мг/л (по никелю), т.е. 0,84 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного. как в примере 4. Брожение nf.....

ние 6.5 сут, заменяя ежесуточно 15% сброженной среды на свежий субстрат с добавлением 0,5 мг/л комплексного соединения (по никелю). При этом показатели процесса следующие: pH 7,6у8,0, сухие вещества 2,5-2,7%.

Выход биогаза составил 3750 мл/сут или 25 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

П р и м е р 12. Получение биогаза осуществляют, как в примере 7, при добавлении комплексного соединения никеля ill) с глицином в количестве 1,5 мг/л (по никелю), т.е. 2,54 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 4. Брожение ведут в течение 8,0 сут, затем процесс осуществляют в непрерывном режиме, заменяя ежесуточно 12% сброженной среды на свежий субстрат с добавлением 2.54 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения. Показатели процесса следующие: pH 7,68,0, сухие вещества 2,7-2,9%.

Выход биогаза составил 2880 мл/сут . или 24,0 л с 1 л сбраживаемого субстрата.

Пример (контроль) 3. Для получения биогаза используют коровий навоз - отход животноводства. Коровий навоз, содержащий 25% сухих веществ, разбавляют водой до содержания сухих веществ 10%. Разбавленный коровий навоз в количестве 0,63 л помещают в стеклянную емкость объемом 1 л, туда же вносят посевной материал - консорциум термофильных анаэробных микроорганизмов (метановый биоценоз) в количестве 0,27 л (или 30% от объема бродящей среды), перемешивают и затем процесс ведут при температуре 56°С в течение 20 сут (время созревания культуры). Процесс брожения контролируют ежесуточно по изменению pH. содержанию сухих веществ и количеству выделившегося биогаза. К концу

20-х сут брожения pH среды достигает значения 7,5-8,0, сухие вещества снижаются с 10,0 до 4,0-4,6%. По истечении 20 сут процесс ведут непрерывно, ежесуточно заменяя 10% сброженной среды на свежий субстрат. ·

Выход биогаз? составляет 2700 мл/сут или 27 л с 1л сбраживаемого субстрата.

П р и м е р 13. Получение биогаза осуществляют, как в примере -контроле 3. В качестве стимулятора метаногенеза используют комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином.и добавляют его к сбраживаемому субстрату в количестве 0,05 мг/л (по никелю), т.е. 0.084 мл на 1 л среды раствора комплексного соединения, приготовленного как в примере 1.

Брожение ведут в течение 8,0 сут, затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с 12,0%-ной заменой сброженной среды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 0,05 мг/л (по никелю). Показатели процесса следующие: pH 7.6-8,Т, сухие вещества 3,64,0%·. .

Выход биогаза составил 3300 мл или

27.5 л с 1 л сброженного субстрата.

Пример 14. Получение биогаза осуществляют, как в примере 13. но комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином добавляют в количестве 0,5 мг/л (по никелю), т.е. 0,84 мл на 1 л среды раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 1. Брожение ведут в течение 6,0 сут, затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с 16,0%-ной заменой сброженной среды на свежий субстрат с добавлением 0,84 мл/л исходного pactBOpa комплексного соединения, Показатели процесса следующие: pH

7,6-8,2, сухие вещества 3,3-3,5%.

Выход биогаза составил 4480 мл или 28,0 л 1 с л сброженного субстрата.

П р и м е р 15. Получение биогаза,осуществляют, как в примере 13, но комплексное соединение ацетата никеля (II) с этилендиамином .добавляют в количестве

1.5 мг/л (по никелю), т.е. 2,54 мл на 1 л среды раствора комплексного соединения, приготовдленного, как в примере 1. Брожение ведут в течение 7.0 сут., затем процесс осуществляют в непрерывном режиме с 14,0%ной заменой сброженной среды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 1,5 мг/л (по никелю). При этом показатели процесса следующие: pH 7.6-8,2, сухие вещества 3,5-4,0%.

Выход биогаза составил 3920 мл или 28,0 л с 1 л сброженного субстрата.

П р и м е р 16. Получение биогаза осуществляют, как в примере 13, но в качестве стимулятора метаногенеза используют комплексное соединение никеля (II) с глицином и добавляют его в количестве 0,05 мг/л (по никелю), т.е. 0,084 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного как в примере 4. Брожение ведут в течение 8,0 сут, затем процесс проводят в непрерывном режиме с ежесуточной заменой 12,0% сброженной среды на свежий'субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 0,05 мг/л (по никелю). При этом показатели процесса следующие: pH 7,6-8,1, сухие вещества 3,6-4,0%.

Выход биогаза составил 3300 мл или

27,5 л с 1л сброженного субстрата.

Л ри мер 17. Получение биогаза осуществляют, как в примере 13, но комплексное соедиинение никеля (II) с глицином добавляют в количестве 0,5 мг/л (по никелю), т.е. 0,84 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 4. Брожение ведут в течение 6,5 сут, затем процесс осуществляют непрерывным способом с ежесуточной заменой 15% сброженной среды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 0,5 мг/л (по никелю). Показатели процесса брожения следующие: pH 7,6-8,1, сухие вещества 3.33,5%.

Выход биогаза составил 4350 мл или 28 л с 1 л сброженного субстрата.

Пример 18. Получение биогаза осуществляют так же как в примере 13, но комплексное соединение никеля (II) с глицином добавляют в количестве 1,5 мг/л (по никелю). т.е. 2,54 мл на 1 л среды исходного раствора комплексного соединения, приготовленного, как в примере 4. Брожение ведут в течение 7,5 сут, затем процесс осуществляют непрерывным способом с ежесуточной заменой 13,0% сброженной среды на свежий субстрат с добавлением комплексного соединения в количестве 1,5 мг/л (по никелю). Показатели процесса следующие: pH 7,6-8,2, сухие вещества 3,54,0%.

' Выход биогаза составил 3575 мл или

27,5 л с 1 л сброженного субстрата.

Результаты исследований по выходу биогаза с единицы сбраживаемых субстратов представлены в таблице.

Предлагаемый способ не требует применения дорогостоящих стимуляторов - метилового спирта и хлористого кобальта и пропускания газообразных отходов, это исключает применение специальных устройств.

Добавление стимуляторов метаногенеза. а именно комплексного соединения ацетата никеля (II) с этилендиамином и с глицином дает возможность увеличить выход биогаза при сбраживании ацетонобутиловой барды на 20-32% по сравнению с известным способом.

По сравнению с известным способом предлагаемый способ позволяет расширить кр|уг сбраживаемых субстратов и использовать для получения биогаза спиртовую барду и коровий навоз, которые невозможно сбраживать известным способом.

, Введение стимуляторов метаногенеза . дает возможность увеличить выход биогаза при сбраживании спиртовой барды на 1314% при сбраживании коровьего навоза на 5~7% (по сравнению с контролем). >

Кроме того, добавление предлагаемых стимуляторов метаногенеза позволяет сократить время брожения: для ацетонобутиловой барды с5 сут до 2,5 сут; для спиртовой барды и коровьего навоза с 10 до 6.0- 6.5 сут.

Это позволяет исключить строительство дополнительных бродильных емкостей для переработки отходов и сократить степень загрязнения окружающей среды.

Claims

Формула изобретения

1. Способ получения биогаза, включающий метановое сбраживание органических

10 субстратов в присутствии стимуляторов метаногенеза, отличающийся тем, что в качестве стимуляторов метаногенеза используют соединения никеля (II) с лигандами -.комплексное соединение ацетата 15 никеля (II) с э тилендиамином или комплексное соединение никеля (II) с глицином.
2. Способ по п.1, о т л ичающ и й с я тем, что комплексное соединение никеля (II) с лигандами добавляют в реакционную сре-

20 ду субстрата в количестве 0,05-1,5 мг/л в пересчете на содержание никеля в комплексном соединении.

Сбраживаемый субстрат € Выход биогаза, л/л Контроль Стимулятор метаногенеза - комплексное соединение ацетата никеля (И) с этилендиамином, мг/л (по никелю) с глицином, мг/л (по никелю) 0,05 0,5 1,5 0,05 0,5 1,5 Ацетонобутиловая барда 12,0 13.0 15,0 14,5 13,4 16,5 14,0 Прототип 12,5 - - - - - - Спиртовая барда 22,0 .23.0 25,0 24,5 22,5 25,0 24,0 Коровий навоз 27,0 27,5 28,0 28,0 27,5 29,0 27,5

Составитель Г. Лукина Редактор Техред М. Моргентал Корректор Л. Филь

Заказ 2905 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН Г СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина. 101