Línea de producción de fertilizantes solubles en agua

Introducción del proceso de fermentación:
La fermentación de biogás, también conocida como digestión anaeróbica y fermentación anaeróbica, se refiere a la materia orgánica (como estiércol humano, de ganado y aves de corral, paja, malezas, etc.) bajo ciertas condiciones de humedad, temperatura y anaeróbicas, a través del catabolismo de diversos microorganismos, y finalmente El proceso de formación de una mezcla inflamable de gases como el metano y el dióxido de carbono.El sistema de fermentación de biogás se basa en el principio de fermentación de biogás, con el objetivo de producir energía y, finalmente, logra la utilización integral de biogás, lodo de biogás y residuos de biogás.

La fermentación de biogás es un proceso bioquímico complejo con las siguientes características:
(1) Hay muchos tipos de microorganismos involucrados en la reacción de fermentación y no existe ningún precedente para el uso de una sola cepa para producir biogás, y se necesita inóculo para la fermentación durante la producción y las pruebas.
(2) Las materias primas utilizadas para la fermentación son complejas y proceden de una amplia gama de fuentes.Se pueden utilizar diversas materias orgánicas individuales o mezclas como materias primas de fermentación y el producto final es biogás.Además, la fermentación de biogás puede tratar aguas residuales orgánicas con una concentración másica de DQO superior a 50.000 mg/L y desechos orgánicos con un alto contenido de sólidos.
El consumo energético de los microorganismos del biogás es bajo.En las mismas condiciones, la energía necesaria para la digestión anaeróbica sólo representa entre 1/30 y 1/20 de la descomposición aeróbica.
Hay muchos tipos de dispositivos de fermentación de biogás, que son diferentes en estructura y material, pero todos los tipos de dispositivos pueden producir biogás siempre que el diseño sea razonable.
La fermentación de biogás se refiere al proceso en el que microorganismos de biogás fermentan diversos desechos orgánicos sólidos para producir biogás.Generalmente se puede dividir en tres etapas:
Etapa de licuefacción
Dado que diversas materias orgánicas sólidas generalmente no pueden ingresar a los microorganismos y ser utilizadas por los microorganismos, la materia orgánica sólida debe hidrolizarse en monosacáridos solubles, aminoácidos, glicerol y ácidos grasos con pesos moleculares relativamente pequeños.Estas sustancias solubles con un peso molecular relativamente pequeño pueden ingresar a las células microbianas y descomponerse y utilizarse aún más.
Etapa acidogénica
Diversas sustancias solubles (monosacáridos, aminoácidos, ácidos grasos) continúan descomponiéndose y transformándose en sustancias de bajo peso molecular bajo la acción de enzimas intracelulares de bacterias celulósicas, bacterias proteicas, lipobacterias y bacterias pectínicas, como ácido butírico, ácido propiónico, ácido acético, y alcoholes, cetonas, aldehídos y otras sustancias orgánicas simples;al mismo tiempo se liberan algunas sustancias inorgánicas como hidrógeno, dióxido de carbono y amoníaco.Pero en esta etapa, el producto principal es el ácido acético, que representa más del 70%, por lo que se denomina etapa de generación de ácido.Las bacterias que participan en esta fase se denominan acidógenos.
etapa metanogénica
Las bacterias metanogénicas descomponen la materia orgánica simple, como el ácido acético, descompuesto en la segunda etapa en metano y dióxido de carbono, y el dióxido de carbono se reduce a metano bajo la acción del hidrógeno.Esta etapa se llama etapa de producción de gas o etapa metanogénica.
Las bacterias metanogénicas necesitan vivir en un ambiente con un potencial de oxidación-reducción inferior a -330 mV, y la fermentación de biogás requiere un ambiente anaeróbico estricto.
En general, se cree que desde la descomposición de diversas materias orgánicas complejas hasta la generación final de biogás, hay cinco grupos fisiológicos principales de bacterias involucradas: bacterias fermentadoras, bacterias acetogénicas productoras de hidrógeno, bacterias acetogénicas consumidoras de hidrógeno y bacterias acetogénicas consumidoras de hidrógeno. Metanógenos y bacterias productoras de ácido acético.Metanógenos.Cinco grupos de bacterias constituyen una cadena alimentaria.Según la diferencia de sus metabolitos, los tres primeros grupos de bacterias completan juntos el proceso de hidrólisis y acidificación, y los dos últimos grupos de bacterias completan el proceso de producción de metano.
bacterias fermentativas
Hay muchos tipos de materia orgánica que se pueden utilizar para la fermentación de biogás, como estiércol de ganado, paja de cultivos, residuos de procesamiento de alimentos y alcohol, etc., y sus principales componentes químicos incluyen polisacáridos (como celulosa, hemicelulosa, almidón, pectina, etc.), clase de lípidos y proteínas.La mayoría de estas sustancias orgánicas complejas son insolubles en agua y primero deben descomponerse en azúcares, aminoácidos y ácidos grasos solubles mediante enzimas extracelulares secretadas por bacterias fermentativas antes de que puedan ser absorbidas y utilizadas por los microorganismos.Después de que las bacterias fermentativas absorben las sustancias solubles mencionadas anteriormente en las células, se convierten en ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico y alcoholes mediante la fermentación, y al mismo tiempo se produce una cierta cantidad de hidrógeno y dióxido de carbono.La cantidad total de ácido acético, ácido propiónico y ácido butírico en el caldo de fermentación durante la fermentación del biogás se denomina ácido volátil total (TVA).En condiciones de fermentación normal, el ácido acético es el ácido principal del ácido total ejercido.Cuando se descomponen sustancias proteicas, además de los productos, también se formará sulfuro de hidrógeno y amoníaco.Hay muchos tipos de bacterias fermentativas involucradas en el proceso de fermentación hidrolítica, y hay cientos de especies conocidas, incluidas Clostridium, Bacteroides, bacterias del ácido butírico, bacterias del ácido láctico, bifidobacterias y bacterias espirales.La mayoría de estas bacterias son anaerobias, pero también anaerobias facultativas.[1]
Metanógenos
Durante la fermentación del biogás, la formación de metano es causada por un grupo de bacterias altamente especializadas llamadas metanógenas.Los metanógenos incluyen hidrometanotrofos y acetometanotrofos, que son los últimos miembros del grupo en la cadena alimentaria durante la digestión anaeróbica.Aunque presentan variedad de formas, su estatus en la cadena alimentaria hace que tengan unas características fisiológicas comunes.En condiciones anaeróbicas, convierten los productos finales de los tres primeros grupos del metabolismo bacteriano en productos gaseosos, metano y dióxido de carbono, en ausencia de aceptores externos de hidrógeno, de modo que la descomposición de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas puede completarse con éxito.

Selección del proceso de solución nutritiva para plantas:
La producción de solución nutritiva para plantas tiene como objetivo utilizar los componentes beneficiosos de la suspensión de biogás y agregar suficientes elementos minerales para que el producto terminado tenga mejores características.
Como materia orgánica macromolecular natural, el ácido húmico tiene buena actividad fisiológica y funciones de absorción, complejación e intercambio.
El uso de ácido húmico y lechada de biogás para el tratamiento de quelación puede aumentar la estabilidad de la lechada de biogás, y agregar quelación de oligoelementos puede hacer que los cultivos absorban mejor los oligoelementos.

Introducción al proceso de quelación de ácidos húmicos:
La quelación se refiere a una reacción química en la que los iones metálicos se unen con dos o más átomos de coordinación (no metálicos) en la misma molécula mediante enlaces de coordinación para formar una estructura heterocíclica (anillo de quelato) que contiene iones metálicos.tipo de efecto.Es similar al efecto quelante de las pinzas de cangrejo, de ahí el nombre.La formación del anillo quelato hace que el quelato sea más estable que el complejo no quelato con composición y estructura similares.Este efecto de aumento de la estabilidad causado por la quelación se denomina efecto de quelación.
Una reacción química en la que un grupo funcional de una molécula o dos moléculas y un ion metálico forma una estructura de anillo mediante coordinación se llama quelación, también conocida como quelación o ciclación.Del hierro inorgánico que ingiere el cuerpo humano, sólo se absorbe entre un 2 y un 10%.Cuando los minerales se convierten en formas digeribles, generalmente se agregan aminoácidos para convertirlo en un compuesto “quelato”.En primer lugar, la quelación significa procesar sustancias minerales en formas digeribles.Los productos minerales comunes, como la harina de huesos, la dolomita, etc., casi nunca han sido “quelados”.Por tanto, en el proceso de digestión, primero debe someterse a un tratamiento de “quelación”.Sin embargo, el proceso natural de transformación de minerales en compuestos “quelados” (quelatos) en el cuerpo de la mayoría de las personas no funciona sin problemas.Como resultado, los suplementos minerales son casi inútiles.De esto sabemos que las sustancias ingeridas por el cuerpo humano no pueden ejercer plenamente sus efectos.La mayor parte del cuerpo humano no puede digerir ni absorber los alimentos de forma eficaz.Del hierro inorgánico involucrado, sólo entre el 2% y el 10% se digiere realmente y el 50% se excreta, por lo que el cuerpo humano ya ha “quelado” el hierro.“La digestión y absorción de los minerales tratados es de 3 a 10 veces mayor que la de los minerales no tratados.Incluso si gastas un poco más de dinero, vale la pena.
Los fertilizantes de oligoelementos y medios que se utilizan actualmente comúnmente no pueden ser absorbidos ni utilizados por los cultivos porque los oligoelementos inorgánicos se fijan fácilmente en el suelo.Generalmente, la eficiencia de utilización de los oligoelementos quelados en el suelo es mayor que la de los oligoelementos inorgánicos.El precio de los oligoelementos quelados también es más alto que el de los fertilizantes inorgánicos con oligoelementos.