Veeslahustuvate väetiste tootmisliin

Fermentatsiooniprotsessi tutvustus:
Biogaasi kääritamine, tuntud ka kui anaeroobne kääritamine ja anaeroobne kääritamine, viitab orgaanilisele ainele (näiteks inim-, looma- ja linnusõnnik, põhk, umbrohi jne) teatud niiskuse, temperatuuri ja anaeroobsetes tingimustes erinevate mikroorganismide katabolismi ja lõpuks tuleohtliku gaasisegu, nagu metaan ja süsinikdioksiid, moodustamise protsess.Biogaasi kääritamise süsteem põhineb biogaasi kääritamise põhimõttel, eesmärgiga toota energiat ning lõpuks realiseerib biogaasi, biogaasi läga ja biogaasi jäägi igakülgset ärakasutamist.

Biogaasi kääritamine on keeruline biokeemiline protsess, millel on järgmised omadused:
(1) Fermentatsioonireaktsioonis osaleb mitut tüüpi mikroorganisme ja ühe tüve kasutamiseks biogaasi tootmiseks pole pretsedendit ning tootmise ja katsetamise ajal on kääritamiseks vaja inokulaadi.
(2) Kääritamiseks kasutatavad toorained on keerukad ja pärinevad paljudest allikatest.Kääritamise toorainena võib kasutada erinevaid üksikuid orgaanilisi aineid või segusid ning lõpptooteks on biogaas.Lisaks saab biogaasi kääritamisel puhastada orgaanilist reovett, mille KHT massikontsentratsioon ületab 50 000 mg/L, ja kõrge tahke sisaldusega orgaanilisi jäätmeid.
Biogaasi mikroorganismide energiatarve on madal.Samadel tingimustel moodustab anaeroobseks lagundamiseks vajalik energia ainult 1/30–1/20 aeroobsest lagunemisest.
Biogaasi kääritusseadmeid on mitut tüüpi, mis erinevad nii struktuurilt kui ka materjalilt, kuid biogaasi saab toota kõikvõimalikud seadmed, kui konstruktsioon on mõistlik.
Biogaasi kääritamine viitab protsessile, mille käigus biogaasi mikroorganismid kääritatakse biogaasi tootmiseks erinevaid tahkeid orgaanilisi jäätmeid.Üldiselt võib selle jagada kolmeks etapiks:
Veeldamise etapp
Kuna mitmesugused tahked orgaanilised ained tavaliselt mikroorganismidesse ei pääse ja mikroorganismid seda ära kasutavad, tuleb tahke orgaaniline aine hüdrolüüsida lahustuvateks monosahhariidideks, aminohapeteks, glütserooliks ja suhteliselt väikese molekulmassiga rasvhapeteks.Need suhteliselt väikese molekulmassiga lahustuvad ained võivad siseneda mikroobirakkudesse ning neid edasi lagundada ja kasutada.
Atsidogeenne staadium
Erinevad lahustuvad ained (monosahhariidid, aminohapped, rasvhapped) jätkavad lagunemist ja muundumist madalmolekulaarseteks aineteks tselluloosbakterite, valgubakterite, lipobakterite ja pektiinbakterite rakusiseste ensüümide toimel, nagu võihape, propioonhape, äädikhape, ja alkoholid, ketoonid, aldehüüdid ja muud lihtsad orgaanilised ained;samal ajal eralduvad mõned anorgaanilised ained nagu vesinik, süsinikdioksiid ja ammoniaak.Kuid selles etapis on põhitoode äädikhape, mis moodustab üle 70%, nii et seda nimetatakse happe tekkimise etapiks.Selles faasis osalevaid baktereid nimetatakse atsidogeenideks.
Metanogeenne staadium
Metanogeensed bakterid lagundavad lihtsat orgaanilist ainet nagu teises etapis lagunenud äädikhape metaaniks ja süsihappegaasiks ning süsihappegaas redutseerub vesiniku toimel metaaniks.Seda etappi nimetatakse gaasitootmise etapiks või metanogeenseks etapiks.
Metanogeensed bakterid peavad elama keskkonnas, mille oksüdatsiooni-redutseerimise potentsiaal on alla -330 mV, ja biogaasi kääritamine nõuab ranget anaeroobset keskkonda.
Üldiselt arvatakse, et mitmesuguste keerukate orgaaniliste ainete lagunemisest kuni biogaasi lõpliku tekkeni on seotud viis peamist füsioloogilist bakterirühma, milleks on käärimisbakterid, vesinikku tootvad atsetogeensed bakterid, vesinikku tarbivad atsetogeensed bakterid, vesinikku söövad bakterid. metanogeenid ja äädikhapet tootvad bakterid.Metanogeenid.Viis bakterirühma moodustavad toiduahela.Vastavalt oma metaboliitide erinevusele viivad kolm esimest bakterirühma hüdrolüüsi ja hapestumise protsessi koos ning kaks viimast bakterirühma metaani tootmise protsessi.
fermentatiivsed bakterid
Biogaasi kääritamiseks saab kasutada palju erinevaid orgaanilisi aineid, nagu loomasõnnik, põllukõrred, toidu- ja alkoholitöötlemisjäätmed jne ning selle peamiste keemiliste komponentide hulka kuuluvad polüsahhariidid (nt tselluloos, hemitselluloos, tärklis, pektiin, jne), lipiidide klass ja valk.Enamik neist keerulistest orgaanilistest ainetest on vees lahustumatud ja need tuleb kõigepealt lagundada lahustuvateks suhkruteks, aminohapeteks ja rasvhapeteks fermentatiivsete bakterite poolt sekreteeritud rakuväliste ensüümide toimel, enne kui mikroorganismid saavad neid omastada ja kasutada.Pärast seda, kui käärimisbakterid absorbeerivad eelnimetatud lahustuvad ained rakkudesse, muudetakse need käärimise teel äädikhappeks, propioonhappeks, võihappeks ja alkoholideks ning samal ajal tekib teatud kogus vesinikku ja süsihappegaasi.Äädikhappe, propioonhappe ja võihappe koguhulka käärituspuljongis biogaasi kääritamisel nimetatakse lenduvaks happeks (TVA).Normaalse kääritamise tingimustes on äädikhape kogu avaldatavas happes peamine hape.Valguainete lagundamisel tekib lisaks toodetele ka ammoniaakvesiniksulfiid.Hüdrolüütilises fermentatsiooniprotsessis osaleb mitut tüüpi fermentatiivseid baktereid ja teadaolevaid liike on sadu, sealhulgas Clostridium, Bacteroides, Võihappebakterid, Piimhappebakterid, Bifidobakterid ja Spiraalbakterid.Enamik neist bakteritest on anaeroobid, aga ka fakultatiivsed anaeroobid.[1]
Metanogeenid
Biogaasi kääritamise ajal põhjustab metaani moodustumist kõrgelt spetsialiseerunud bakterite rühm, mida nimetatakse metanogeenideks.Metanogeenide hulka kuuluvad hüdrometanotroofid ja atsetometanotroofid, mis on anaeroobse seedimise ajal toiduahela viimased rühmaliikmed.Kuigi neil on mitmesuguseid vorme, on nende staatus toiduahelas neil ühised füsioloogilised omadused.Anaeroobsetes tingimustes muudavad need bakterite ainevahetuse kolme esimese rühma lõppsaadused väliste vesinikuaktseptorite puudumisel gaasiproduktideks metaaniks ja süsinikdioksiidiks, nii et orgaanilise aine lagunemine anaeroobsetes tingimustes saab edukalt lõpule viia.

Taimede toitelahuse protsessi valik:
Taimse toitelahuse valmistamisel tahetakse kasutada biogaasi läga kasulikke komponente ja lisada piisavalt mineraalseid elemente, et valmistoode oleks paremate omadustega.
Loodusliku makromolekulaarse orgaanilise ainena on humiinhappel hea füsioloogiline aktiivsus ning imendumis-, kompleksi- ja vahetusfunktsioonid.
Humiinhappe ja biogaasi läga kasutamine kelaatimistöötluseks võib suurendada biogaasi läga stabiilsust, mikroelementide kelaatimise lisamine võib panna põllukultuurid mikroelemente paremini omastama.

Humiinhappe kelaatimise protsessi tutvustus:
Kelaatimine viitab keemilisele reaktsioonile, mille käigus metalliioonid seotakse koordinatsioonisidemetega samas molekulis kahe või enama koordinatsiooniaatomiga (mittemetalliga), et moodustada metalliioone sisaldav heterotsükliline struktuur (kelaattsükkel).omamoodi mõju.See sarnaneb krabi küüniste kelaativa toimega, sellest ka nimi.Kelaatringi moodustumine muudab kelaadi stabiilsemaks kui sarnase koostise ja struktuuriga kelaadita kompleks.Sellist kelaatimise põhjustatud stabiilsuse suurendamise efekti nimetatakse kelaatimise efektiks.
Keemilist reaktsiooni, mille käigus ühest või kahest molekulist koosnev funktsionaalne rühm ja metalliioon moodustavad koordineerimise teel ringstruktuuri, nimetatakse kelaadimiseks, mida tuntakse ka kelaadimise või tsükliseerumisena.Inimorganismi omastatavast anorgaanilisest rauast imendub tegelikult vaid 2–10%.Kui mineraalid muudetakse seeditavateks vormideks, lisatakse tavaliselt aminohappeid, et muuta see kelaatühendiks.Esiteks tähendab kelaatimine mineraalainete töötlemist seeditavateks vormideks.Tavalisi mineraalseid tooteid, nagu kondijahu, dolomiit jne, pole peaaegu kunagi “kelaatitud”.Seetõttu peab see seedimisprotsessis kõigepealt läbima kelaaditöötluse.Kuid enamiku inimeste kehas ei toimi loomulik protsess, mille käigus mineraalid moodustuvad kelaatühenditeks (kelaatühenditeks).Selle tulemusena on mineraalsed toidulisandid peaaegu kasutud.Sellest teame, et inimkeha allaneelatud ained ei saa oma toimet täielikult avaldada.Suurem osa inimkehast ei suuda toitu tõhusalt seedida ja omastada.Kaasatud anorgaanilisest rauast seeditakse tegelikult vaid 2–10% ja 50% eritub, seega on inimkeha raua juba "kelaatunud".“Töödeldud mineraalide seedimine ja omastamine on 3-10 korda suurem kui töötlemata mineraalidel.Isegi kui kulutate natuke rohkem raha, on see seda väärt.
Praegu levinud kesk- ja mikroelementidega väetisi ei saa põllukultuurid tavaliselt omastada ega ära kasutada, sest anorgaanilised mikroelemendid on mullas mullas kergesti kinnituvad.Üldiselt on kelaaditud mikroelementide kasutamise efektiivsus mullas kõrgem kui anorgaanilistel mikroelementidel.Ka kelaaditud mikroelementide hind on kõrgem kui anorgaaniliste mikroelementidega väetiste oma.