Автор(ы)

Сырцев Никита Валерьевич, Сырцева Арина Валерьевна

Аффилиация

КОГОАУ ЛЕН, г.Киров

Руководитель

Макаренко Зинаида Петровна

Аннотация

Биогазовые технологии – радикальный способ обезвреживания и переработки разнообразных органических отходов растительного и животного происхождения, включая экскременты животных и человека, с одновременным получением высококалорийного газообразного топлива – биогаза и высокоэффективных экологически чистых органических удобрений.

Цель работы: разработка технологии получения биогаза из борщевика (лат.Heracleum sphondylium) и навоза крупного рогатого скота.

При проведении исследования были поставлены следующие задачи:

  1. провести плановый эксперимент по анаэробному брожению борщевика(лат.Heracleum sphondylium) и навоза крупного рогатого скота;
  2. разработать технологию получения биогаза.

Объект исследования: зонтичное растение борщевик (лат.Heracleumsphondylium) и навоз крупного рогатого скота.

Предмет исследования: получение биогаза и жидкого удобрения из зонтичного растения(лат.Heracleumsphondylium) и навоза крупного рогатого скота.

Гипотеза: из навоза крупного рогатого скота и зонтичного растения(лат.Heracleumsphondylium) возможно получение биогаза и жидкого удобрения.

Экологический риск: распространение зонтичного растения (лат.Heracleumsphondylium) и накопление навоза может нанести огромный вред окружающей среде и здоровью человека. Для снижения экологического риска необходимо разработать технологию процесса переработки зонтичного растения(лат.Heracleumsphondylium) и навоза в биогаз и жидкое удобрение.

Проведенный лабораторный эксперимент с использованием навоза крупного рогатого скота и культуры семейства зонтичных показал, что для проведения анаэробного сбраживания борщевика(лат.Heracleum sphondylium) и навоза крупного рогатого скота необходимо соблюдать следующий режим: температура процесса 60 С0; объем смеси 2/3 объема реактора (по рекомендации фирмы); объем борщевика и навоза должен составлять ½ объема загружаемой смеси (увеличение объема навоза в смеси оказывает небольшое влияние на интенсивность процесса); от качества борщевика (сухой, зеленый, замороженный) процесс сбраживания не зависит, если брать их количество по массе, а не по объему; обязательное перемешивание (образующаяся корка мешает процессу брожения); для «затравки» процесса брожения в жидкую фазу помимо воды (1/4 смеси) добавляется ¼ объема смеси жидкое удобрение; процесс брожения идет при добавлении одного борщевика при условии наличия «затравки» – жидкого удобрения. Обычный навоз или другие отходы нельзя эффективно использовать в качестве удобрения 3-5 лет. При использовании же биогазовой установки биоотходы перебраживают и переброженная масса может использоваться как высокоэффективное биоудобрение. Таким образом, получаются готовые экологически чистые жидкие биоудобрения, лишенные нитритов, семян сорняков, патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, специфических запахов. При использовании таких сбалансированных биоудобрений урожайность значительно повышается.

В результате микробиологического анализа жидкого удобрения, полученного из навоза КРС и борщевика, были обнаружены аммонифицирующие бактерии, актиномицеты и сульфатредуцирующие бактерии. Патогенные и болезнетворные микроорганизмы (стафилококки, энтеробактерии) не обнаружены.

Гипотеза: из навоза крупного рогатого скота и зонтичного растения(лат.Heracleumsphondylium) возможно получение экологически чистого жидкого удобрения – подтвердилась.

Биогазовая полупроизводственная установка перерабатывает до 150 кг отходов крупного рогатого скота и борщевика и производит в неделю до 10-12 м3 биогаза и до 200 л жидких удобрений. Состав биогаза такой же, как и в случае получения биогаза из одного навоза КРС. Жидкое удобрение (вторичный продукт при получении биогаза) был исследован при выращивании растений, цветов и овощей. Производительность сельхозпродукции при использовании жидкого удобрения увеличивается в 1,5 – 2 раза.

В соответствии с разработанной технологией проводились работы по получению биогаза из борщевика и навоза крупного рогатого скота на полупроизводственной установке (см. рис. и фото) объемом 200 л.

Содержание работы

Конкурс, в котором автор работы принял участие: Мир, в котором мы живем: III Открытый международный конкурс учебно-познавательных и исследовательских групповых проектов школьников
Отрасль наук: Биологические науки
Форма представления работы: Исследовательская работа
Дата публикации работы: 20.09.2020


Смотреть похожие работы

Исследовательская работа “Бабочка – рождение чуда”

Цель: Изучение процесса развития бабочки на примере Волнянки Эутрикс белопятнистой (Limantridae – Еuthrix albomaculata). Для выполнения поставленной цели, я должна решить ряд практических и теоретических задач: познакомиться с биологией бабочек; изучит …

Исследовательская работа “Значение двигательной активности и ее влияние на здоровье обучающихся”

Движение – естественный стимул жизнедеятельности организма, тренировка всех его органов и систем. Благодаря движениям повышается общий жизненный тонус, возрастает работоспособность, выносливость, устойчивость к болезням. Необходимым условием гармонично …

Исследовательская работа “Наблюдения за поведением речной выдры с применением фотоловушки”

Работа посвящена изучению поведения речной выдры Lutra lutra в устьевой зоне р. Лютога на юге Сахалина. Выдра является редким или исчезающим животным во многих регионах России, она занесена в Красные книги многих субъектов РФ. Поэтому необходимы исслед …

Исследовательская работа “Определение чистоты атмосферного воздуха в районе ул.Горького г.Южно-Сахалинска”

В наши дни набирает все большие обороты проблема загрязнения атмосферы деятельностью человека. Как следствие, подобное загрязнение вызывает большое количество общемировых и локальных проблем, начиная от глобального потепления, заканчивая фотохимическим …