CC BY
14
ЗАДАЧИ ДОБЫЧИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОРФА
Д.В. Снегирёв, О.С. Горфин, К.С. Крылов,
Тверской государственный технический
ЗАВИСИМОСТЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА НА КОРМОВУЮ ДОБАВКУ ДЛЯ РЫБ ОТ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ
Процесс ферментативной переработки торфа сопровождается активным выделением тепла. Причём максимальная величина биологической активности (БА, мг СО2 /100 г сух. в-ва в сутки) соответствует определённому значению температур (рис. 1).___________
БА.у.е. і0!"
8 24 40 56 1,ч
Рис. 1. Изменение БА (1, 1’) и темпер ат;уры I, °С (2, 2’) от времени Т, ч при температуре окружающей среды 20°С (1, 2) и 25°С (1, 1’):
«закваска» 0=\'[,2%, комбикорм Р=13,2%, и сходная влажность торфа ^у=7б,8%.
Это можно объяснить исходя из следующего условия. Микроорганизмы в процессе ферментации увеличивают свою популяцию, причём наибольшая активность, как следует из опытов, достигается при температуре 40 - 470С. Искусственно увеличивая начальную температуру смеси была получена различная кинетика процесса.
На графике рис. 1 представлены два варианта процесса ферментации. При температуре окружающей среды t = 200С максимальная величина БА была достигнута через 56 часов. Однако когда подогрели смесь до температуры t = 250С время достижения максимальной величины БА сократилось до 40 часов. В результате проведенных опытов удалось определить оптимальное значение температуры окружающей среды - 250С (рис. 2). Проведя ряд опытов по начальному разогреву, было получено не только различное время, но и различную величину БА
242
(рис. 2). Объясним это с точки зрения биотехнологии процесса.
I________I_____I_____________I
15 20 25 ОС
Рис. 2. Зависимость БА (1) и времени процесса ферментации от начальной температуры смеси С при количестве «закваски» 11,2%, комбикорма 13,2% и влажности торфа
ш=7б,8%
Для своего развития микро-
организмы расходуют питательную среду смеси. Усвоение данной питательной смеси сопровождается активным выделением тепла и, как следствие, затратой энергии на его выделение. Искусственно разогревая смесь можно достичь двух эффектов: сохранить часть
биологической энергии за счёт
сокращения времени ферментации и за счёт этой же энергии получить большую величину БА, то есть большую биомассу. Из графика рис. 2 видно, что при 300С процесс идёт менее эффективно и сопровождается загниванием смеси в определённый период времени. Сравнив температуру при которой процесс ферментации протекает без отклонений (250С) и температуру при которой БА достигает своего максимального значения (40...470С), можно отметить существенную разницу этих величин.
С целью сокращения времени ферментативной переработки для более быстрого достижения необходимой температуры, при которой наблюдается максимальная величина БА, проведём ряд опытов со
ступенчатым разогревом. В качестве начальной температуры подогрева примем температуру в 250С. При увеличении температуры смеси в процессе ферментации свыше этого значения температура материала искусственно повышается до 300С. При дальнейшем разогреве смеси свыше 300С, снова подогреваем материал, теперь до 350С. Конечным пределом, до которого происходит искусственный разогрев материала, был выбран уровень третьей ступени в 400С, так как при этой температуре процесс уже идёт достаточно интенсивно.__________________
БА 1,°С
Рис. 3. Изменение ЪА (1, 1’) и
темпер атуры (2, 2') от времени
ферментации Т, ч при ступенчатом разогреве (1, 2) и температуре
окружающей среды 25°С (1’, 2’): 13=11,2%, Р=13.2%, *=43,2%.
На рис. 3 представлен результат этого процесса. для сравнения также представлена зависимость БА от времени при тех же параметрах состава и начальной температуры смеси без ступенчатого разогрева. В отличии от обычного варианта процесса ферментации, при котором время достижения максимума БА составляло 112 часов, при ступенчатом разогреве время ферментации T сократилось до 32 часов.
Из вышеизложенного следует, что если использовать метод ступенчатого разогрева возможно сократить время ферментативной переработки, при этом качество ферментируем смеси существенно не изменяется.
ГИАБ
© Д.В. Снегирёв, О.С. Горфин, К.С. Крылов.
