Dujų susidarymo procesų valdymas anaerobinėje paukščių mėšlo utilizavimo technologijoje
Anotacija
Dabartinė intensyvių, didelio našumo paukštininkystės ūkių praktika turi daugybę potencialiai neigiamų pasekmių žmonių sveikatai ir ekosistemų būklei, iš kurių daugelis siejami su iššūkiu tvarkyti didelius paukščių mėšlo kiekius. Netinkamas paukščių mėšlo tvarkymas ir naudojimas lemia atmosferos taršą ŠESD ir amoniaku, maistinių medžiagų išplovimą, dirvožemio, pasėlių bei gruntinio ir paviršinio vandens užteršimą, toksinį poveikį bioįvairovei ir neigiamą – žmonių sveikatai.
Anaerobinis paukščių mėšlo perdirbimas yra patrauklus tokių organinių šalutinių produktų valdymui, atsižvelgus į mėšlo stabilizavimą ir energijos išgavimą. Paukščių mėšlas laikomas didelį biodujų potencialą turinčia žaliava, o biodujų gamybos plėtra iš paukščių mėšlo gali teikti didelę naudą energetinio saugumo ir nepriklausomybės, ekonominio augimo, darbo vietų kūrimo, technologijų naujovių ir aplinkosaugos srityse. Tačiau anaerobinis paukščių mėšlo kaip monosubstrato perdirbimas biodujų jėgainėje yra problemiškas dėl didelio organinio azoto kiekio, kuris transformuojamas į amoniaką, kuris šiuo atveju ne tik kelia grėsmę aplinkos kokybei, bet susiduriama ir su anaerobinio proceso slopinimu. Didelės NH3 koncentracijos gali sukelti stiprų anaerobinio proceso veikimo sutrikimą, slopinti mikroorganizmų aktyvumą, metano gamybą ir padidėjusią tarpinių produktų koncentraciją. Be to, išlieka nekontroliuojamų NH3 emisijų tikimybė po anaerobinio paukščių mėšlo perdirbimo iš digestato. Tai verčia biodujų gamintojus toliau apdoroti digestatą taip, kad jį būtų galima saugiai eksportuoti arba pašalinti azotą. Taigi, norint sumažinti tokių N junginių kaip amoniakas susidarymą ir galbūt išvengti perteklinio kaupimosi, reikia taikyti tinkamus žaliavos paruošimo ir digestato tvarkymo metodus.
Pirminis biologinis paukščių mėšlo apdorojimo metodas gali būti vienas iš šių problemų sprendinių. Specialių biologinių priedų panaudojimas pirminiam žaliavos apdorojimui ir tinkamų aplinkos sąlygų sukūrimas gali pagerinti žaliavos irimo procesą, padidinti metano išeigą ir sutrumpinti anaerobinio proceso laiką. Gautus rezultatus galima traktuoti kaip efektyvesnę hidrolizę, kai pirminis substrato apdorojimas optimizuoja biologinio skaidumo procesą ir degradacijos intensyvumą. Pirminio apdorojimo pritaikymas nuolatinės įkrovos biodujų gamybos procese padidina biodujų išeigą nuo 68,53 ± 19,65 iki 71,33 ± 23,86 l/kg SOM. Metano koncentracija biodujose po pirminio apdorojimo nuolatinio anaerobinio proceso metu padidėja nuo 54,92 ± 1,98 % iki 62,89 ± 1,15 %. Atlikus poveikio aplinkai vertinimą nustatyta, kad pirminis paukščių mėšlo apdorojimas turi teigiamos įtakos aplinkai. Pritaikius pirminio paukščių mėšlo apdorojimo metodą (aeruojant, šildant, panaudojant biologinius priedus), anaerobiškai perdirbant 1 toną paukščių mėšlo visuotinio atšilimo potencialas, palyginti su įprastu anaerobiniu perdirbimu, sumažėja 14,12 % punkto, rūgštėjimo – 14,83 % punkto, eutrofikacijos – 15,78 % punkto.
