สายการผลิตปุ๋ยละลายน้ำ

การแนะนำกระบวนการหมัก:
การหมักก๊าซชีวภาพหรือที่เรียกว่าการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนหมายถึงอินทรียวัตถุ (เช่น มูลมนุษย์ ปศุสัตว์ และสัตว์ปีก ฟาง วัชพืช ฯลฯ) ภายใต้ความชื้น อุณหภูมิ และสภาวะแบบไม่ใช้ออกซิเจน ผ่านการแคแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ต่างๆ และ ในที่สุด กระบวนการสร้างก๊าซผสมที่ติดไฟได้ เช่น มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ระบบหมักก๊าซชีวภาพขึ้นอยู่กับหลักการหมักก๊าซชีวภาพโดยมีเป้าหมายในการผลิตพลังงาน และในที่สุดก็ตระหนักถึงการใช้ก๊าซชีวภาพ สารละลายก๊าซชีวภาพ และกากก๊าซชีวภาพอย่างครอบคลุมในที่สุด

การหมักก๊าซชีวภาพเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่ซับซ้อนโดยมีลักษณะดังต่อไปนี้:
(1) มีจุลินทรีย์หลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการหมัก และไม่มีแบบอย่างในการใช้สายพันธุ์เดียวในการผลิตก๊าซชีวภาพ และจำเป็นต้องใช้หัวเชื้อในการหมักในระหว่างการผลิตและการทดสอบ
(2) วัตถุดิบที่ใช้ในการหมักมีความซับซ้อนและมาจากแหล่งที่หลากหลายอินทรียวัตถุหรือสารผสมเดี่ยวต่างๆ สามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการหมักได้ และผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือก๊าซชีวภาพนอกจากนี้ การหมักก๊าซชีวภาพสามารถบำบัดน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นของมวลซีโอดีเกิน 50,000 มก./ลิตร และขยะอินทรีย์ที่มีปริมาณของแข็งสูง
การใช้พลังงานของจุลินทรีย์ก๊าซชีวภาพอยู่ในระดับต่ำภายใต้สภาวะเดียวกัน พลังงานที่จำเป็นสำหรับการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนคิดเป็น 1/30~1/20 ของการสลายตัวแบบใช้ออกซิเจนเท่านั้น
อุปกรณ์หมักก๊าซชีวภาพมีหลายประเภทซึ่งมีโครงสร้างและวัสดุที่แตกต่างกัน แต่อุปกรณ์ทุกชนิดสามารถผลิตก๊าซชีวภาพได้ตราบใดที่การออกแบบมีความสมเหตุสมผล
การหมักก๊าซชีวภาพหมายถึงกระบวนการที่ขยะอินทรีย์แข็งต่างๆ ถูกหมักด้วยจุลินทรีย์ก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอน:
ขั้นตอนการทำให้เป็นของเหลว
เนื่องจากอินทรียวัตถุที่เป็นของแข็งหลายชนิดมักไม่สามารถเข้าไปในจุลินทรีย์ได้และจุลินทรีย์นำไปใช้ได้ อินทรียวัตถุที่เป็นของแข็งจึงต้องถูกไฮโดรไลซ์เป็นโมโนแซ็กคาไรด์ที่ละลายน้ำได้ กรดอะมิโน กลีเซอรอล และกรดไขมันที่มีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างน้อยสารที่ละลายน้ำได้เหล่านี้ซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลค่อนข้างเล็กสามารถเข้าสู่เซลล์จุลินทรีย์และย่อยสลายและนำไปใช้ประโยชน์เพิ่มเติมได้
ระยะที่เป็นกรด
สารที่ละลายน้ำได้หลายชนิด (โมโนแซ็กคาไรด์ กรดอะมิโน กรดไขมัน) ยังคงสลายตัวและเปลี่ยนเป็นสารโมเลกุลต่ำภายใต้การกระทำของแบคทีเรียเซลลูโลส แบคทีเรียโปรตีน ไลโปแบคทีเรีย และเอนไซม์เพคตินในเซลล์ของแบคทีเรีย เช่น กรดบิวริก กรดโพรพิโอนิก กรดอะซิติก และแอลกอฮอล์ คีโตน อัลดีไฮด์ และสารอินทรีย์เชิงเดี่ยวอื่นๆในเวลาเดียวกัน สารอนินทรีย์บางชนิด เช่น ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และแอมโมเนีย จะถูกปล่อยออกมาแต่ในขั้นตอนนี้ผลิตภัณฑ์หลักคือกรดอะซิติกซึ่งมีมากกว่า 70% จึงเรียกว่าขั้นตอนการสร้างกรดแบคทีเรียที่มีส่วนร่วมในระยะนี้เรียกว่าความเป็นกรด
ระยะเมทาโนเจนิก
แบคทีเรียที่ทำให้เกิดก๊าซมีเทนจะสลายอินทรียวัตถุธรรมดา เช่น กรดอะซิติก สลายตัวในขั้นตอนที่สองเป็นมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกรีดิวซ์เป็นมีเทนภายใต้การกระทำของไฮโดรเจนระยะนี้เรียกว่าระยะการผลิตก๊าซหรือระยะมีเทนเจนิก
แบคทีเรียที่มีก๊าซมีเทนจำเป็นต้องอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีศักยภาพในการลดการเกิดออกซิเดชันต่ำกว่า -330mV และการหมักก๊าซชีวภาพจำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เข้มงวด
เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าตั้งแต่การสลายตัวของอินทรียวัตถุที่ซับซ้อนต่างๆ จนถึงรุ่นสุดท้ายของก๊าซชีวภาพ มีแบคทีเรียกลุ่มหลักทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องอยู่ 5 กลุ่ม ได้แก่ แบคทีเรียหมัก แบคทีเรียอะซิโตเจนิกที่สร้างไฮโดรเจน แบคทีเรียอะซิโตเจนิกที่ใช้ไฮโดรเจน แบคทีเรียกินไฮโดรเจน เมทาโนเจนและแบคทีเรียที่ผลิตกรดอะซิติกเมทาโนเจนแบคทีเรียห้ากลุ่มประกอบกันเป็นห่วงโซ่อาหารตามความแตกต่างของสารเมตาบอไลต์ แบคทีเรียสามกลุ่มแรกเสร็จสิ้นกระบวนการไฮโดรไลซิสและการทำให้เป็นกรดร่วมกัน และแบคทีเรียสองกลุ่มหลังทำให้กระบวนการผลิตมีเทนเสร็จสมบูรณ์
แบคทีเรียหมัก
มีอินทรียวัตถุหลายชนิดที่สามารถนำไปใช้ในการหมักก๊าซชีวภาพได้ เช่น มูลปศุสัตว์ ฟางพืช ขยะจากการแปรรูปอาหารและแอลกอฮอล์ เป็นต้น และส่วนประกอบทางเคมีหลัก ได้แก่ โพลีแซ็กคาไรด์ (เช่น เซลลูโลส เฮมิเซลลูโลส แป้ง เพคติน ฯลฯ) ระดับไขมันและโปรตีนสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่ละลายในน้ำ และก่อนอื่นจะต้องสลายตัวเป็นน้ำตาลที่ละลายน้ำได้ กรดอะมิโน และกรดไขมันโดยเอนไซม์นอกเซลล์ที่หลั่งโดยแบคทีเรียหมักก่อนจึงจะสามารถดูดซึมและนำไปใช้ประโยชน์โดยจุลินทรีย์หลังจากที่แบคทีเรียหมักดูดซับสารที่ละลายได้ดังกล่าวข้างต้นเข้าไปในเซลล์ พวกมันจะถูกแปลงเป็นกรดอะซิติก กรดโพรพิโอนิก กรดบิวริก และแอลกอฮอล์ผ่านการหมัก และผลิตไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนหนึ่งในเวลาเดียวกันจำนวนรวมของกรดอะซิติก กรดโพรพิโอนิก และกรดบิวริกในน้ำซุปหมักระหว่างการหมักก๊าซชีวภาพเรียกว่ากรดระเหยทั้งหมด (TVA)ภายใต้สภาวะการหมักปกติ กรดอะซิติกจะเป็นกรดหลักในกรดที่เกิดขึ้นทั้งหมดเมื่อสารโปรตีนสลายตัว นอกจากผลิตภัณฑ์แล้วยังจะมีแอมโมเนีย ไฮโดรเจน ซัลไฟด์อีกด้วยมีแบคทีเรียหมักหลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหมักแบบไฮโดรไลติก และมีแบคทีเรียที่รู้จักหลายร้อยสายพันธุ์ รวมถึงคลอสตริเดียม แบคเทอรอยเดส แบคทีเรียกรดบิวทีริก แบคทีเรียกรดแลคติก แบคทีเรียบิฟิโดแบคทีเรีย และแบคทีเรียสไปรัลแบคทีเรียเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจน แต่ก็เป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นกัน[1]
เมทาโนเจน
ในระหว่างการหมักก๊าซชีวภาพ การก่อตัวของมีเทนเกิดจากกลุ่มแบคทีเรียที่มีความเชี่ยวชาญสูงที่เรียกว่ามีทาโนเจนเมทาโนเจน ได้แก่ ไฮโดรเมทาโนโทรฟและอะซิโตมีทาโนโทรฟ ซึ่งเป็นสมาชิกกลุ่มสุดท้ายในห่วงโซ่อาหารระหว่างการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนแม้ว่าจะมีหลากหลายรูปแบบ แต่สถานะในห่วงโซ่อาหารทำให้พวกเขามีลักษณะทางสรีรวิทยาที่เหมือนกันภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจน พวกเขาแปลงผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเมแทบอลิซึมของแบคทีเรียสามกลุ่มแรกไปเป็นผลิตภัณฑ์ก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ หากไม่มีตัวรับไฮโดรเจนภายนอก เพื่อให้สามารถย่อยสลายอินทรียวัตถุภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนได้สำเร็จ

การเลือกกระบวนการแก้ปัญหาธาตุอาหารพืช:
การผลิตสารละลายธาตุอาหารพืชมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ส่วนประกอบที่เป็นประโยชน์ในสารละลายก๊าซชีวภาพและเพิ่มแร่ธาตุให้เพียงพอเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีลักษณะที่ดีขึ้น
เนื่องจากเป็นอินทรียวัตถุโมเลกุลขนาดใหญ่ตามธรรมชาติ กรดฮิวมิกจึงมีกิจกรรมทางสรีรวิทยาที่ดีและทำหน้าที่ในการดูดซึม ทำให้เกิดภาวะเชิงซ้อน และการแลกเปลี่ยน
การใช้กรดฮิวมิกและสารละลายก๊าซชีวภาพสำหรับการบำบัดด้วยคีเลชั่นสามารถเพิ่มความเสถียรของสารละลายก๊าซชีวภาพได้ การเติมคีเลชั่นธาตุติดตามสามารถทำให้พืชดูดซับธาตุอาหารได้ดีขึ้น

การแนะนำกระบวนการขับกรดฮิวมิก:
คีเลชั่นหมายถึงปฏิกิริยาทางเคมีที่ไอออนของโลหะเชื่อมโยงกับอะตอมที่ประสานกันตั้งแต่สองตัวขึ้นไป (ไม่ใช่โลหะ) ในโมเลกุลเดียวกันโดยพันธะประสานกันเพื่อสร้างโครงสร้างเฮเทอโรไซคลิก (วงแหวนคีเลต) ที่มีไอออนของโลหะชนิดของผลกระทบคล้ายกับผลคีเลชันของก้ามปู จึงเป็นที่มาของชื่อการก่อตัวของวงแหวนคีเลตทำให้คีเลตมีความเสถียรมากกว่าสารเชิงซ้อนที่ไม่ใช่คีเลตซึ่งมีองค์ประกอบและโครงสร้างคล้ายคลึงกันผลกระทบของการเพิ่มความเสถียรที่เกิดจากคีเลชั่นนี้เรียกว่าเอฟเฟกต์คีเลชั่น
ปฏิกิริยาเคมีที่หมู่ฟังก์ชันของโมเลกุลหนึ่งหรือสองโมเลกุลและไอออนของโลหะก่อตัวเป็นโครงสร้างวงแหวนโดยการประสานงานกัน เรียกว่า คีเลชัน หรือที่เรียกว่า คีเลชั่น หรือ ไซคลิกเซชันในบรรดาธาตุเหล็กอนินทรีย์ที่ร่างกายมนุษย์กินเข้าไปนั้น แท้จริงแล้วมีเพียง 2-10% เท่านั้นที่ถูกดูดซึมเมื่อแร่ธาตุถูกแปลงเป็นรูปแบบที่ย่อยได้ มักจะเติมกรดอะมิโนเพื่อให้เป็นสารประกอบ "คีเลต"ประการแรก Chelation หมายถึงการแปรรูปสารแร่ธาตุให้อยู่ในรูปแบบที่ย่อยได้ผลิตภัณฑ์แร่ธาตุทั่วไป เช่น กระดูกป่น โดโลไมต์ ฯลฯ แทบไม่เคยถูก "คีเลต" เลยดังนั้นในกระบวนการย่อยอาหารจึงต้องผ่านการบำบัดแบบ "คีเลชั่น" ก่อนอย่างไรก็ตาม กระบวนการทางธรรมชาติในการสร้างแร่ธาตุให้เป็นสารประกอบ “คีเลต” (คีเลต) ในร่างกายของคนส่วนใหญ่ไม่ได้ทำงานได้อย่างราบรื่นส่งผลให้อาหารเสริมแร่ธาตุแทบไม่มีประโยชน์จากนี้เรารู้ว่าสารที่ร่างกายมนุษย์กินเข้าไปไม่สามารถแสดงผลกระทบได้เต็มที่ร่างกายมนุษย์ส่วนใหญ่ไม่สามารถย่อยและดูดซึมอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพในบรรดาเหล็กอนินทรีย์ที่เกี่ยวข้องนั้น มีเพียง 2%-10% เท่านั้นที่ถูกย่อยจริง และ 50% จะถูกขับออกมา ดังนั้นร่างกายมนุษย์จึงมีธาตุเหล็ก "คีเลต" อยู่แล้ว“การย่อยและการดูดซึมของแร่ธาตุที่ผ่านการบำบัดจะสูงกว่าแร่ธาตุที่ไม่ผ่านการบำบัดถึง 3-10 เท่าแม้ว่าคุณจะใช้จ่ายเงินเพิ่มอีกนิด แต่ก็คุ้มค่า
ปุ๋ยขนาดกลางและปุ๋ยธาตุรองที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมักจะไม่สามารถดูดซึมและนำไปใช้ประโยชน์ในพืชได้ เนื่องจากธาตุอนินทรีย์สามารถยึดติดได้ง่ายโดยดินในดินโดยทั่วไป ประสิทธิภาพการใช้ธาตุคีเลตในดินจะสูงกว่าธาตุอนินทรีย์ราคาของธาตุรองที่เป็นคีเลตยังสูงกว่าปุ๋ยธาตุอนินทรีย์อีกด้วย