Вдосконалення процесів анаеробного бродіння з використанням електрофізичних методів впливу

Abstract

Структура та обсяг роботи: робота вміщує вступ, чотири розділи, загальні висновки, список використаних джерел, що налічує 61 позицію. Повний обсяг роботи складає 86 сторінок. Робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної задачі вдосконалення процесів анаеробного бродіння в біогазових реакторах методами електрофізичного впливу. Розроблені два варіанти конструктивного виконання занурювального поліфункціонального електромеханічного перетворювача, що виконує одночасно функції асинхронного приводу, пристрою, що перемішує, індукційного нагрівача і електромагнітного осцилятора. Запропоновані методи досліджень процесів біометаногенезу під керованою дією теплового, магнітного та електричного полів і механічних коливань. Сформовані принципові положення щодо розробки методик вимірювання потенціалів елементів іонних каналів, які можуть бути застосовані при дослідженнях процесів анаеробного бродіння з використанням електрофізичних методів впливу. Проведення експериментів з низькочастотним магнітним полем, що обертається, формує два напрямки розвитку біогазового виробництва: виробництво високоякісного біогазу (> 50% метану) шляхом стимуляції метаногенних мікроорганізмів в електромагнітних полях; скорочення часу ферментації та неявне підвищення енергоефективності біогазових установок. До біотропних параметрів низькочастотного магнітного поля, що обертається, визначальними біологічно значущі фізико-хімічні механізми дії фізичного фактора на субстрат слід вважати: інтенсивність магнітного поля; кругову частоту; градієнт поля; частоту та форму імпульсу; тривалість дії. Встановлено інгібуючу дію на активність метанових бактерій високої напруженості електричного поля, що створюється електричним нагрівальним кабелем у біосистемі реакторів, виконаних із пластику. Застосування електричного нагріву всередині та зовні біореактора допустиме за наявності екранування, яке забезпечує допустиму для колоній метанових бактерій напруженість постійного електричного поля (не більше 200 В/м). Важливим результатом досліджень є експериментальне підтвердження сприятливого впливу магнітного поля на діяльність метанових бактерій при впливі статичного магнітного поля або магнітодинамічного поля з частотою 2 Гц та періодичним перемішуванням субстрату (до трьох разів на добу).