Production of biogas using biomass of perennial grass and squeeze of sugar-beet

Darbo objektas – biodujų gamyba iš daugiamečių žolių ir cukrinių runkelių išspaudų. Darbo tikslas – įvert int i biodujų gamybą naudojant daugiamečių žolių biomasę ir cukrinių runkelių išspaudas. Tyrimo metodika: Tyrime naudota mobili eksperment inė dviejų talpų (reaktorius ir perpūdytos biomasės talpa) mažos galios biodujų jėgainė (MB „Biogeba“), kurios darbinis tūris – 0,3 m 3 . Biodujų gamybos iš biomasės perdirbimo procesui optimizuoti buvo atlikti tyrimai, naudojant biomasės įkrovas ir taikant skirt ingas bi omasės apkrovas: daugiamečių žolių – 1,5, 2,5 ir 4,0 kg d -1 ; cukrinių runkelių išspaudų – 1,2, 2,0 ir 3,5 kg d -1 . Didėjantis energijos poreikis, brangstančios iškastinės žaliavos, intensyvėjanti klimato kaita verčia ieškoti alternat yvių energijos šalt inių. Lietuvos situacija kol kas kitokia. Biomasės energet ikos srit yje svarbu ne tik t inkamai parinkti augalus, bet ir žinoti energines sąnaudas įvair iais energet inių mainų et apais. Įvair ių rūšių biomasę galima maišyt i su nuotekų dumblu ir naudoti nuotekų valyklų metantankuose biodujų gamybai. Eksperimento metu nustatyta, kad didinant daugiamečių žolių biomasės apkrovą nuo 1,5 iki 4,0 kg d -1 , biodujų išeiga sumažėjo nuo 585,7 iki 294,2 lit r ų iš kilogramo sausosios organinės medžiagos. Didinant cukrinių runkelių išspaudų biomasės apkrovą nuo 1,2 iki 3,5 kg d -1 , biodujų išeiga iš sausosios organinės medžiagos kilogramo sumažėjo nuo 578,3 iki 299,2 l it r ų kg -1 . Prie mažiausios daugiamečių žolių biomasės apkrovos (1,5 kg d -1 ), gauta didžiausia metano koncentracija biodujose – 55,7 %, esant mažiausiai (1,2 kg d -1 ) cukrinių runkelių išspaudų biomasės apkrovai, CH 4 koncentracija biodujose buvo didžiausia – 56,5 %. Metano koncentracija gautose biodujose mažai priklausė nuo biomasės apkrovos. Daugiamečių žolių ir cukr inių runkelių išspaudų suirusios organikos masės ir susidariusių biodujų masės skirtumas daugeliu atveju neviršijo 10 %: daugiamečių žolių – svyravo nuo 4,8 % iki 9,5 %, cukrinių runkelių išspaudų atveju – nuo 3,7 iki 12,9 %. Nustatyta organinės medžiagos suirimo laipsnio (N) priklausomybė nuo aprovos organinėmis medžiagomis: daugiamet ėms žolėms, kai (A org ) = 1,5 kg m -3 d -1 – N = 61,5 %, kai (A org ) = 2,5 kg m -3 d -1 – N = 46,2 %; cukrinių runkelių išspaudoms, kai (A org ) = 1,5 kg m -3 d -1 – N = 55,2 %, kai (A org ) = 2,5 kg m -3 d -1 – N= 43,2 %.Object of the study: production of biogas of perennial grass and squeeze of sugar- beet. Goal of the study – to investigate possibilities for processing of biomass of mixture of meadow-grass and squeeze of sugar-beet into biogas, to identify influence of organic load on indicators of anaerobic processing. Method of research: for the research there was used mobile experimental low power biogas generator (MB „Biogeba“) with two tanks (reactor and tank for rot through biomass), which working volume – 0.3 m 3 . For optimization of the process of make of biogas from biomass, there were performed testing using periodic loads of biomass and applying various volumetric loads of organic material: perennial grass – 1.5, 2.5 and 4.0 kg d -1 ; squeeze of sugarbeet – 1.2, 2.0 and 3.5 kg d -1 . Increasing demand for the energy, going up prices of excavated raw materials, intensifying climate fluctuations forces to search for alternative energy resources. In Lithuania situation is different yet. In field of biomass energy it is important not only to properly select plants, but also to know energy consumption during various phases of energetic interchange. During the experiment there was found, that with increase of load of organic biomass of perennial grass from 1.5 to 4.0 kg d -1 , output of biogas reduced from 585,7 to 294,2 litres from a kilogram of dry material. With increase of organic biomass of squeeze of sugar-beet from 1.2 to 3.5 kg d -1 , output of biogas reduced from a kilogram of dry material reduced from 578,3 to 299,2 litres kg -1 . With the smallest load of biomass of perennial grass (1,5 kg d -1 ), there was achieved maximum concentration of methane in biogas – 55,7 %, with the smallest load of squeeze of sugar-beet (1,2 kg d -1 ), there was achieved biggest concentration of CH 4 in biogas – 56,5 %. Methane concentration in obtained biogas little depended from the load of biomass. Difference between organic mass of decayed perennial grass and squeeze of sugar-beet and obtained biogas in many cases did not exceed 10 %: for perennial grass – it varied from 4,8 % to 9,5 %, in case of squeeze of sugar-beet – from 3,7 to 12,9 %. The amount of organic matter degradation in category (N) with load of organic material: perennial grasses: when (A org ) = 1,5 kg m -3 d -1 – N = 61,5 %, kai (A org ) = 2,5 kg m -3 d -1 – N = 46,2 %; sugar beet pulp: when (A org ) = 1,5 kg m -3 d -1 – N = 55,2 %, kai (A org ) = 2,5 kg m -3 d -1 – N = 43,2 %.Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta