CC BY
5УДК 628.336.515
ОБОБЩЕНИЕ ДАННЫХ ПО КИНЕТИКЕ МЕТАНОГЕНЕЗА ОТХОДОВ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
д-р техн. наук, проф. Г.Н. АБАЕВ, канд. техн. наук, доц. Р.А. АНДРЕЕВА, Л.П. ШЕВЧЕНКО (Полоцкий государственный университет)
Рассматривается применение уравнения Моно - Герберта для описания и обобщения кинетики органосодержащих отходов и их различия. Показаны возможные различия кинетических констант для отходов очистных сооружений, являющихся важнейшей кинетической характеристикой различия отходов, существенной при выборе способа переработки и расчёте аппаратуры для неё. Несмотря на их различие, рассматривается возможность обобщения кинетических констант для разнообразных отходов. На основе обобщения для определённого типа отходов показано, что при их метаногенезе максимальная конверсия не превысит 66 %. Оставшаяся после метаногенной обработки органика не соответствует первоначальной и обладает другими, полезными для глубокой переработки свойствами: лучше обезвоживается, подвергается термическому разрушению при более низкой температуре, при пиролизе даёт пирогаз, в котором меньше углекислоты и больше углеводородов. Таким образом, мета-ногенная обработка отходов - закономерная, необходимая стадия КПОО, которая позволит, не расходуя биогаз, поддерживать жизнедеятельность метаногенной стадии за счёт горячей воды, полученной на стадии термодеструкции оставшейся после метаногенеза органики отходов.
Для технологических расчётов стадий КПОО необходимы знания их кинетических закономерностей [1; 2]. Особенно необходимо знание кинетики для выбора начальной концентрации субстрата, определения времени пребывания и габаритов метантенка, а также для оценки диффузионных ограничений и требований к перемешиванию. Это тем более важно потому, что процесс метаногенеза медленный, требует значительных габаритов для метантенка и поэтому искать пути повышения эффективности и ускорения метаногенеза - важная практическая задача.
Основную сложность для моделирования кинетики анаэробного сбраживания представляет стадийность процесса, ограничивающая возможность использования классических уравнений ферментативной кинетики Моно и Михаэлиса - Ментен для формального описания одновременно протекающих стадий - кислотного гидролиза и щелочного сбраживания субстратов. Один из вариантов формального учета единовременности и взаимного влияния процессов кислото- и метанообразования основан на введении функции субстратного ингибирования. Важной особенностью периодических процессов анаэробной ферментации в сравнении с непрерывными является отсутствие притока свежего питательного субстрата. Отличаются также и скорости развития микроорганизмов кислотной (ч-1) и щелочной (сут-1) стадий. Поэтому скорость реакций преобразования органического вещества отходов зависит от скорости отмирания микроорганизмов отдельных стадий, что требует учета в кинетической модели. Помимо названых особенностей следует учитывать сложность контроля концентрации биомассы в ферментационной среде (крупность микроорганизмов составляет менее одного микрона), а также ее крайне незначительный прирост.
Основная часть. Объектом исследования в лабораторных условиях стали разнообразные органо-содержащие отходы, но наиболее подробно исследовались отходы промышленных очистных сооружений нефтепереработки (ОАО «Нафтан») и нефтехимии (ОАО «Полимир») города Новополоцка [3]. При этом отходы, поступив на сооружения биохимической очистки (аэротенки, биофильтры), подвергаются окислительной деструкции в разной степени.
Исследовались также смеси отходов нефтеперерабатывающей промышленности (ОАО «Нафтан») с растительными, в частности картофельной кожурой, измельченной до крупности 0,5 мм. Смесь готовилась путем добавки растительных отходов к основной массе отходов очистных сооружений ОАО «Нафтан» из соотношения 1:10 по массе. Следует отметить непостоянство состава отходов такого рода.
Анализ всех вышеназванных особенностей позволил выбрать в качестве наиболее приемлемого варианта описания кинетики периодической анаэробной ферментации уравнение Герберта [4]:
di l + K2-S 3
где S - содержание органического вещества в отходах, г/г; т - время, сут; К\ - константа скорости превращения органического вещества, (г/г сут); K2 - константа сорбционного ингибирования процесса, г/г; K3 - константа скорости торможения процесса за счет отмирания бактерий, г/г сут.
Для получения методики расчета кинетических констант анаэробной ферментации по экспериментальным данным преобразуем (1) следующим образом:
dS K.S + K, l + K2-S dx
\ + K2-S
dS (K1/K2)S + (Ki/K2) + K3-S dx
1/K2+S
(2)
введя замену K\ /K2 = K4; 1 / K2 = K5, получаем:
7C
- K5+S — = K4S + K3 K5+S dx
K5dS
s + K> S +^-
K* KA
—-= -KAdx\
K, S + K, 4
(3)
K5dS
S-dS
S + _K3K5
K4+K3
S K3KS
К*+Кз dx.
кл
к4+к3
Рассмотрим предельное состояние анаэробной обработки, соответствующее х —> со, S —> Sm = const, для которого (1) запишется как:
Отсюда
Введем обозначения:
^ К, • К. Sx =--2-L. = а
кл+к,
к3к5 кл+к,
в =К,
Таким образом, принятое отношение констант (а) имеет физический смысл предельной массы
остаточного органического вещества осадка при бесконечном времени анаэробной обработки дол. ед. С учетом принятых обозначений преобразуем (3):
d S + a d S + a К,--Ь S-= -e-dx\
S + a
S + a
(
d S + a -+ -
d S + a ■
dS S + a d S + a
-a
K
S+a S+a
d S + a dS S + a -a-d S + a
= -e-dx:
S + a
S + a
■ = -в-dx;
(4)
^ d S + a S + a d S + a Л,--1--dS - a-= -e-dx\
S+a S+a d S + a
S + a
S + a
■ К,-a + dS = —в ■ dx.
Проинтегрируем уравнение (4) от 0 до т (5"0 ^ & > .V, ). где Л',, - начальное содержание органического вещества в составе осадка, г/г:
К, - а \п S + а +S -Sn= -ex.
5 IS„+a О
Обозначим:
К,-а = с\
к5К4
КА+КЪ КА+КЪ
Тогда из (5) получим:
ln
vS0+a
S + a)=Sn-S .I-i.x,
c с
(6)
или в общем виде нелинейная зависимость:
1 с
x=--(S0-S)—In в в
( S + a Л vS0+a
(7)
Для периодического процесса на момент его завершения: т = хк, где тк - длительность процесса, сут; Sк - содержание остаточного органического вещества в составе сброженных отходов, г/г, (6) имеет вид:
Л0 + а
ln
Обозначив
Sr+a
yS0+a
S0
= х:
S-Sr
■ = У,
(8)
запишем (6) в виде линейной зависимости:
1 с
У=---
в в
Определение кинетических констант прямых и обратных биохимических реакций ферментации (Kb K2, K3) начинается с уточнения остаточной величины беззольного вещества в образцах отходов (а), несброженного на 35 сутки. Эту процедуру проводили двумя способами обработки экспериментальных данных по принятому кинетическому уравнению (6). Расчет осуществлялся на ЭВМ с использованием пакета «Statistika» (нелинейная форма кинетического уравнения (7)) и «Excel» (линейная форма кинетического уравнения (8)). При этом задавался перебор значений (а = -Sx) от нуля до значения конечной концентрации органического вещества в отходах на последние сутки протекания процесса (SK). Так как максимальные скорости превращения беззольного вещества наблюдаются в первые сутки метаногенеза, при подборе данных используется большее количество точек на начальном участке развития процесса для улучшения качества формального описания кинетической кривой (рис. 1).
Искомое значение остаточной концентрации органического вещества принимается при достижении максимальной сходимости экспериментальных и расчетных значений обрабатываемых функций или при максимальном значении коэффициента корреляции (max R2).
Используя экспериментальные (данные при рассчитанном а = -V,). две предложенные выше формы записи кинетического уравнения анаэробного сбраживания (нелинейная (7) и линейная (8) зависимости) позволяют автоматически определить коэффициенты уравнений с и в.
Применяя ранее введенные формулы для замены коэффициентов уравнений, можно рассчитать кинетические константы уравнения анаэробной ферментации (1) из следующей системы уравнений:
К4 =
в-с с + а в ■ а с + а'
К5 =с + а
К1=К4/К5; К2=1/К5.
и
0,03 -,-,-,-,-,-,-
0 5 10 15 20 25 30 35
продолжительность сбраживания, сутки
Рис. 1. Изменение беззольного вещества смеси отходов во времени (Б0 = 4,71 % масс; верхняя кривая при +23 °С для исходных данных и данных, рассчитанных по уравнениям в линейной и нелинейной форме; нижняя соответственно при температуре сбраживания +55 °С)
Результаты экспериментов показали закономерный характер изменения концентрации органического вещества в составе анализируемых отходов в процессе анаэробной обработки. Экспоненциальный характер зависимостей (см. рис. 1), полученных для различных температур, подтверждает возможность описания кинетики процесса уравнением Герберта (1).
Экспериментальные и расчетные данные кинетики анаэробной ферментации отходов различного происхождения и разного состава представлены в таблице 1.
Таблица 1
Отход и его состав (влажность/органическое вещество, дол. ед.) Эксперимент Расчет
температура сбраживания, °С ± 1,5 конверсия беззольного вещества, % константы
а, дол. ед. К1, г/г сут Кг, г/г -К3, г/г сут
Отходы нефтепереработки 0,963/0,0245 23 22,45 0,0171 0,001767 40,47 0,000098
33 33,88 0,0161 0,029631 30,79 0,00095
55 37,55 0,01525 0,030301 34,00 0,00096
Отходы нефтепереработки 0,945/0,0378 23 10 0,03530 0,001097 25,23 0,00035
33 18 0,03195 0,005901 23,22 0,00073
55 21,6 0,02914 0,031085 18,88 0,00201
Смесь отходов нефепереработки с растительными отходами 0,933/0,0471 23 23 0,0373 0,048261 11,59 0,00317
33 32 0,03232 0,055011 8,08 0,00228
55 36 0,03084 0,111769 6,90 0,00438
Отходы нефтехимии 0,961/0,0278 23 28,78 0,0168 0,01459 18,89 0,00036
33 38,13 0,0157 0,04785 6,92 0,00084
55 48,92 0,0135 0,08082 1,67 0,00112
Анализ зависимости константы скорости прямой биохимической реакции К1 от температуры ферментации показывает увеличение К1 с ростом температуры от 23 до 55 °С для всех анализируемых отходов. Самые большие значения данной константы определены для смеси отходов очистных сооружений ОАО «Нафтан» с растительными отходами. На отходах ОАО «Полимир» значение К1 значительно выше, чем на отходах нефтепереработки: при высокой температуре (+55 °С) - в 2,5 раза; при 23 °С в десятки раз. Как следует из кинетики, на процесс анаэробного сбраживания (кинетическая область) влияет как сорбционное торможение субстратом (К2), так и торможение продуктами метаногенеза (К3), которое растет (как и К1) с ростом температуры биохимической реакции. Константа К2, характеризующая скорость сорбционного ингибирования субстратом, несколько растёт с ростом отношения О/Н (табл. 2). Более высокие значения К1 наблюдаются на отходах ОАО «Полимир».
Таблица 2
Значение кинетических констант анаэробного сбраживаниея отходов очистных сооружений нефтепереработки ОАО «Нафтан» с разной начальной концентрацией органического вещества при Т = +55 °С
Исходное содержание органического вещества, отношение О/Н Кинетические константы Конверсия
S0, %; О/Н К1, г/г сут К2, г/г К3, г/г сут а, дол. ед. Х, %
2,45; 1,96 0,030301 34 -0,00096 0,01525 37,5
3,78; 2,19 0,031085 18,88 -0,00201 0,02914 21,6
4,05; 1,72 0,01514 12,74 -0,00061 0,0266 26
5,17; 1,76 0,03307 5,3 -0,00162 0,0389 21,4
8,55; 1,89 0,02796 4,99 -0,00176 0,0478 37,5
Анализ кинетических констант процесса показывает, что растительная добавка (картофельная кожура) оказывает на скорость анаэробного сбраживания осадков очистных сооружений действие, аналогичное действию дополнительным обогревом: увеличивает скорость прямой биохимической реакции (рост К\), одновременно снижая сорбционное ингибирование (К2). При этом снижение сорбционного ингибирования при 23 и 55 °С было соответственно в 2,2 и 2,7 раза, в то время как рост температуры в том же пределе на тех же отходах, но с добавкой, уменьшал ингибирование лишь на 30 %. Таким образом, растительная добавка проявляет иную эффективность в снижении сорбционного ингибирования, чем в данном случае температурный фактор.
Влияние растительной добавки сказывается на изменении значений К3 при низких температурах в 10 раз, а при высоких в 2 раза, что приводит к снижению скорости ферментации. Причем минимум ингибирования за счет отмирания бактерий (К3) наблюдается при температуре 33 °С. Влияние данной константы ингибирования на скорость протекания процесса также предполагается снижать за счет изменения организации процесса. Для поддержания высоких скоростей процесса мы предлагаем периодически выводить из системы часть сбраживаемых отходов и вводить растительную добавку для стимулирования процессов ферментации трудно сбраживаемых отходов нефтепереработки. При высоких концентрациях органического вещества (5о > 10 % масс.) может наблюдаться снижение скорости анаэробного сбраживания за счет ингибирования высокой концентрации продуктов метаногенеза. Продуктами метаногенеза являются биогаз, удаляемый из метантенка, а также жидкие продукты метаногенеза. Однако ранее проведенными исследованиями была показана практическая целесообразность ведения процесса на высоких плотностях субстрата, поскольку, несмотря на торможение скоростей процесса сбраживания, итоговая производительность метантенка по целевому продукту увеличивается.
Рассмотрим предельное состояние анаэробного сбраживания.
Из уравнения (1) следует, что при (т —>со) ( — —» 0 ], S/ =-—-= а постоянна для любых
V с1т ) К1— К2 ■ К3
начальных концентраций субстрата, но, анализируя рассчитанные значения констант, из таблицы 2 видно, что предельная концентрация органического вещества (а) имеет определённую зависимость от исходной концентрации для данных видов отходов, следовательно, постоянной может быть только предельная конверсия (Хш).
Исследованиями Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова (Москва) установлено [4], что все количество газа, выделяемое в процессе сбраживания, образуется за счет распада жиров, углеводов, белков. Как следует из данных [4], содержание жиров, углеводов и белков в органическом веществе осадков составляет 65... 80 %. Остальная часть органического вещества в основном представляет собой лигниногумусовый комплекс, который в газообразовании не участвует. Также установлено, что процесс распада органических веществ осадков в анаэробных условиях влечет за собой образование гуминовых веществ, содержание которых в органическом веществе сброженного осадка достигает 25 % и более [4]. Чем выше доза загрузки, тем выше преимущества термофильного процесса по выходу газа. Как указывалось в [4], снижение влажности загружаемого в метантенк осадка при одном и том же времени пребывания обеспечивает увеличение нагрузки и, наоборот, при одной и той же нагрузке увеличивается продолжительность сбраживания. При сбраживании осадка одной и той же влажности увеличение нагрузки приводит к соответствующему снижению продолжительности сбраживания.
Итак, предел сбраживания будет зависеть не только от биохимического состава органического вещества, но и от влажности и зольности осадка, поскольку от них зависит изменение текучести и объем осадка. При удалении из осадков влаги и соответствующем повышении их концентрации происходит увеличение их зольности.
Как показано в [4], с увеличением зольности осадка снижается практический предел распада, а при увеличении зольности до 76,7 % сбраживание практически прекращается [4].
В представленной нами работе предпринята попытка получить кинетические характеристики ме-таногенеза отходов нефтепереработки, взятого с иловых площадок очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода ОАО «Нафтан» г. Новополоцка. Исходные данные для кинетической обработки термофильного режима (Т = 55 °С) для различных начальных концентраций субстрата (от 2,45 до 8,55 % масс.) представлены в таблице 2.
Были проанализированы данные опытов для отходов очистных сооружений ОАО «Нафтан» при термофильном режиме сбраживания с разным содержанием начальной концентрации органического вещества из таблицы 1. Во всех опытах конверсия органического вещества не превышает 40 %, а предельное значение концентрации субстрата тем выше, чем выше его начальная концентрация. Это прямо указывает на то, что во всех рассмотренных отходах а различается, т.е. кинетические константы неодинаковы. В рассматриваемых опытах состав сбраживаемых отходов имеет различное отношение исходной органики к неорганике, состав отличается количеством исходного содержания влаги (№) и, соответственно, качественной характеристикой органического вещества, что объясняет различия в значениях кинетических констант. Это указывает на то, что существует некая зависимость предела сбраживания от исходного содержания органического вещества и его природы (в частности, за «старение» отходов можно условно принять безразмерную величину - изменения О/Н).
Поскольку рассчитанные значения конверсии приближаются к практически полученным значениям на данных видах отходов, мы можем утверждать, что подобранные нами значения кинетических констант удовлетворительно описывают протекающий процесс анаэробной ферментации и всегда можно найти теоретическое время контактирования до заданной нам величины сбраживания.
Из уравнения (2) для 5" = , можно определить необходимое т, взяв определённый интеграл:
= 1
1 + Ki'S<-dS. (9)
K3+S (К^К^К,)
Проведенные исследования показали, что для описания метаногенеза органосодержащих отходов можно использовать модификацию уравнения Герберта с кинетическими коэффициентами, учитывающими индивидуальные характеристики отходов (S0, W/H, О/Н). Экспериментальные данные и результаты моделирования позволили установить следующее: на скорость сбраживания влияет как температурный фактор, так и исходный состав сбраживаемых отходов (органосодержащего субстрата); добавление растительных отходов в сбраживаемый продукт увеличивает скорость сбраживания (кинетический коэффициент K увеличивается в 3 раза), что позволяет сократить время процесса (габариты аппарата).
Приведенные результаты подтверждают возможность использования разработанной кинетической модели для описания и прогнозирования протекания процесса анаэробного сбраживания отходов нефтепереработки, в том числе для расчета времени сбраживания, обеспечивающего требуемую величину конверсии органического вещества отходов.
Во всех 15-ти рассмотренных случаях (см. табл. 1) кинетических исследований для различных органосодержащих отходов и различных температур предельная конверсия метаногенеза составляла менее 50 %. Поэтому представляло интерес определить максимальную конверсию метаногенеза на основе обобщения всех кинетических данных.
В таблице 3 представлены результаты для всех 15-ти опытов: для различных отходов, начального содержания органики в отходах, АСВ, температур.
Сравнение проведено для максимально достигнутого (экспериментального) значения конверсии, которая вычислялась как экспериментальная конверсия:
X=GÜ-SÜ-GK-S^ (10)
Go 'So
Расход шихты после метантенка составил
Gk = G0- G0- S0 X = G0(l - S0 X). Подставив Gt в (10), получим
X =
_ G0-Sg-Ggil-Sg-X)SK _ S0-SK+S0-X-SK
G0 ■ S0 S0
Откуда, выражая X из левой и правой частей, получим:
■ V
So(i-)
х= s°~s' . (11)
Для максимального, расчётного состояния
1-°
Ха = ^ а =-Зц а<8о. (12)
80(1-а) 1 -а
Таблица 3
Сравнение экспериментальной и максимальной расчётной конверсии ХиХх,
№ опы- Характеристика продукта 50 а^0 1 - а^0 1 - 5к Реальная конверсия на 35-е сутки, Х, % Предельная конверсия, Хэо, дол. ед., для т—> со по (12); Т °С
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Отходы очистных нефтепереработки 0,0378 0,9327 0,0673 0,9647 10 0,0698; Т = 23 °С
2 Отходы очистных нефтепереработки 0,0378 0,84514 0,1549 0,9681 18 0,1599; Т = 33 °С
3 Отходы очистных нефтепереработки 0,0517 0,7522 0,2478 0,9611 21,4 0,2578; Т = 55 °С
4 Отходы очистных нефтепереработки 0,0378 0,7703 0,2297 0,9707 21,6 0,2366; Т = 55 °С
5 Отходы очистных нефтепереработки 0,0245 0,6977 0,3023 0,9829 22,45 0,3075; Т = 23 °С
6 Смесь отходов очистных нефтепереработки с растительными добавками (картофельная кожура) 0,0471 0,79227 0,2077 0,9523 23 0,2158; Т = 55 °С
7 Отходы очистных нефтепереработки 0,0405 0,6577 0,3423 0,9734 26 0,3516; Т = 55 °С
8 Отходы очистных нефтехимии 0,0278 0,6054 0,3946 0,9832 28,78 0,4013: Т = 23 °С
9 Смесь отходов очистных нефтепереработки с растительными добавками (картофельная кожура) 0,0471 0,6582 0,4418 0,969 32 0,3527; Т = 33 °С
10 Отходы очистных нефтепереработки 0,0245 0,65865 0,3414 0,9839 33,88 0,3469; Т = 33 °С
11 Смесь отходов очистных нефтепереработки с растительными добавками (картофельная кожура) 0,0471 0,65493 0,3451 0,9692 36 0,356; Т = 55 °С
12 Отходы очистных нефтепереработки 0,0245 0,56 0,44 0,9521 37,55 0,462; Т = 55°С
13 Отходы очистных нефтепереработки 0,0855 0,5225 0,3775 0,9848 37,5 0,383; Т = 55 °С
14 Отходы нефтехимии 0,0278 0,563 0,437 0,9844 38,13 0,4439; Т = 33 °С
15 Отходы нефтехимии 0,0278 0,4872 0,5118 0,9865 48,92 0,5188; Т = 55 °С
Проанализируем зависимость максимальной, расчётной конверсии Хх от начальной концентрации органики
(К (К \ а
Рассмотрим -->-=----. (13)
с180 с180 1-я (5"0)
о Ж -с
Откуда видно, что -всегда положительно, т.е. конверсия растёт с ростом 50.
dS0
В таблице 3 и на рисунке 2 приведено сравнение конверсии для предельного состояния системы метаногенеза, реально достигаемого на 35-е сутки.
Используя для вычисления Хх и кинетические константы всех опытов (а), мы можем обобщить и сопоставить результаты 15-ти опытов.
Реально достигнутая конверсия на 35-е сутки и расчётная конверсия по формуле (10) проиллюстрированы в таблице 3 и на рисунке 2. На рисунке 2 представлена зависимость реальной конверсии Х % от расчётной Хх (дол. ед.), взятых по их значениям в столбцах 7, 8 таблицы 3 для всех 15 случаев кинетических расчётов.
Как следует из выражения для зависимости между X и Хх, при Хх —» 1, X—> : 66,8 %, что подтверждается практическими данными. Конверсия метаногенеза во всех случаях < 1.
Часть непревращённой органики, прошедшей метаногенную обработку, не означает, что она осталась неизменной, побывав в метаногенной обработке. Органика в составе отходов, пройдя метаногенную обработку, приобретает новые свойства [5; 6]:
- пиролизуется при более низкой температуре;
- лучше обезвоживается;
- при её пиролизе получают пирогаз с большей калорийностью (меньшим содержанием углекислого газа);
- окислительная термодеструкция органики осуществляется при более низкой температуре.
Рис. 2. Взаимосвязь реальной конверсии Л" и предельной конверсии Л"х, (см. табл. 3)
Таким образом, метаногенная обработка отходов в составе КПОО перед их подачей на стадию термодеструкции является естественной и целесообразной необходимостью, позволяющей существенно улучшить ТЭП всего процесса переработки органосодержащих отходов в целом. Всё это нашло отражение в патенте [1]. Отличительной особенностью КПОО является тот факт, что биогаз, полученный на мета-ногенной стадии, для её жизнедеятельности не расходуется. Для этих целей используется горячая вода, полученная при охлаждении дымовых газов стадии термодеструкции. Согласно тепловому балансу теплоэнергетических источников [7], полученных на стадии термодеструкции, достаточно не только для жизнеобеспечения стадии метаногенеза, но и для поставки внешним потребителям.
ЛИТЕРАТУРА
1. Способ переработки органосодержащих отходов и установка для его осуществления: пат. № 2253 Респ. Беларусь / Г.Н. Абаев, Р.А Андреева, С.А. Статкевич; заявитель Полоц. гос. ун-т; заявл. 03.07.1996; опубл. 30.09.1998.
2. Андреева, Р.А. Комплексная переработка органосодержащих отходов в высококалорийный топливный газ - важное направление решения экологических и энергетических задач республики Беларусь / Р.А. Андреева, Г.Н. Абаев // Обзорная информация; М-во прир. ресурсов и охраны окр. среды. - Минск, 2001. - 47 с.
3. Абаев, Г.Н. Моделирование кинетики метаногенеза органосодержащих отходов очистных сооружений / Г.Н. Абаев, Р.А. Андреева // Химическая промышленность. - СПб., 2009. - № 8.
4. Гюнтер, Л.И. Метантенки / Л.И. Гюнтер, П.П. Гольдфарб. - М.: Стройиздат, 1991.
5. Статкевич, С.А. Моделирование стадии термодеструкции комплексной переработки органосодержащих отходов: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 / С.А. Статкевич. - Новополоцк: ПГУ, 1999. - 229 с.
6. Ельшина, И.А. Моделирование процессов обезвоживания в комплексной переработке органосодержащих отходов: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.08 / И.А. Ельшина. - Новополоцк, ПГУ, 2006. - 130 с.
7. Абаев, Г.Н. Кинетика и моделирование при внедрении и повышении эффективности биогазовых установок / Г.Н. Абаев, Р.А Андреева, И. А. Ельшина // Химическая промышленность. - СПб., 2011. - № 5. - С. 245.
Поступила 24.07.2012
SYNTHESIS OF DATA ON KINETICS OF METANOHENEZIS OF TREATMENT FACILITIES WASTE PRODUCTS
R. ANDREEVA, G. ABAEV, L. SHEVCHENKO
Application of the equation Mono-Herbert for the description and generalization of kinetics of organic containing wastes and their distinction is considered. Possible distinctions of kinetic constants for waste of treatment facilities are shown. Distinction of kinetic constants is the most important kinetic characteristic of distinction of waste, important at a choice of a way ofprocessing and calculation of equipment for it. Despite distinction, possibility of generalization of kinetic constants for various waste is considered. On the basis ofgenera-lization for a certain type of waste it is shown that at their metanohenezis the maximum conversion won't exceed 66 %. The organics remained after metanohenezis processing doesn't correspond the initial one and possesses other properties useful for deep processing: it is better dewatered, is exposed to thermal destruction at lower temperature, at pyrolysis gives gas in which there are less carbonic acids and more hydrocarbons. Owing to stated metanohenezis of waste is a natural, necessary stage of a complex recycling technology which will allow to support activity of a metanohenezis stage without spending biogas, at the expense of the hot water received at a stage of a thermodestruction remained after metanohenezis of organics of waste.
