Мезофильные и термофильные режимы
Существует учение о мезофильном (35-40 ° C) и термофильном (50-55 ° C) режимах. Многие и до сих пор считают, что мезофильный является более стабильным биологическим процессом, а термофильный – более быстрым и продуктивным, но менее стабильным. 10-15 лет назад мы сами в это верили и даже учили наших заказчиков и студентов.
Теперь мы знаем, что мезофильная / термофильная доктрина неверна. Бактерии адаптируются к температуре от 30 до 55 ° C. Мы эксплуатируем биогазовые установки 15 лет с температурой реактора от 30 ° C до 55 ° C и не можем обнаружить никаких различий в выходе метана и стабильности процесса. Наверное, даже есть бактерии выживающие и при больших температурах.
На практике различия между выходами биогаза в различных диапазонах температур можно объяснить физически. Объяснением является более высокое содержание водяного пара в биогазе. Кажется, что при более высокой рабочей температуре биогаза больше. Но дело только в водяном паре, который конденсируется при охлаждении.
Абсолютная температура реактора не имеет значения. Более важно, как достигается температура реактора и насколько стабильно поддерживается. Повышение температуры на 3-4 ° C в течение двух недель может убить всю биологию. Особенно уязвимы биогазовые установки, страдающие от недостатка питательных микроэлементов.
Охлаждение менее вредно для бактерий, чем нагревание. Они просто становятся медленнее и ленивее. Если планируется постоянное переключение на более низкую температуру, снижение не должно составлять более 1 ° C в неделю. Это гарантирует, что бактерии смогут адаптироваться, и не произойдет падения производительности.
Но если реактор внезапно похолодел с 52 ° C до 44 ° C, например, из-за поломки ТЭЦ, а рабочая температура до поломки составляла 52 ° C, нагрев до 52 ° C должен быть как можно скорее.
Оптимальная температура в реакторе определяется исходя из:
- погодных условий региона,
- температуры сырья на входе,
- естественной температура сырья.
Можно выделить две крайности: моно-ферментация жидкого навоза в холодном климате и моно-ферментация травяного / кукурузного силоса в тропиках.
При моноферментации жидкого навоза по крайней мере половина отходящего тепла ТЭЦ предназначена для нагрева жидкого навоза до температуры, например 37 ° C. Также обратите внимание на естественную температуру животных 37-38 ° C. Итак, предпочтительная температура 37-38 ° C. Но если в суровую зиму температура не может быть достигнута, установка будет хорошо работать при температуре 30-32 ° C, если адаптироваться медленно.
Если обрабатывается только силос из травы, необходим почти нулевой нагрев. Благодаря мешалкам и самонагреву в ходе реакции вырабатывается достаточно тепла для поддержания температуры ферментации. В зависимости от температуры наружного воздуха отопление необходимо только в очень холодные дни. Здесь более критичен неконтролируемый саморазогрев, происходящий летом в жаркие дни. Итак, для травы в тропиках мы предпочитаем режимы 44-55 ° C с опцией охлаждения.
