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 de aves, paja, malezas, etc.) bajo ciertas condiciones de humedad, temperatura y anaeróbico, a través del catabolismo de varios 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 la fermentación de biogás, con el objetivo de producir energía, y finalmente realiza la utilización integral de biogás, lodo de biogás y residuos de biogás.

La fermentación del 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 un precedente para usar 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 usar varias 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 residuos orgánicos con un alto contenido de sólidos.
El consumo de energía de los microorganismos del biogás es bajo.Bajo las mismas condiciones, la energía requerida para la digestión anaeróbica solo representa 1/30~1/20 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 varios desechos orgánicos sólidos son fermentados por microorganismos de biogás para producir biogás.Generalmente se puede dividir en tres etapas:
Etapa de licuefacción
Debido a que la materia orgánica sólida generalmente no puede ingresar a los microorganismos y ser utilizada 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 acidógena
Varias sustancias solubles (monosacáridos, aminoácidos, ácidos grasos) continúan descomponiéndose y transformándose en sustancias de bajo peso molecular bajo la acción de bacterias celulósicas, bacterias proteicas, lipobacterias y enzimas intracelulares de 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 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 denomina etapa de producción de gas o etapa metanogénica.
Las bacterias metanogénicas necesitan vivir en un entorno con un potencial de oxidación-reducción inferior a -330 mV, y la fermentación de biogás requiere un entorno anaeróbico estricto.
En general, se cree que desde la descomposición de varias materias orgánicas complejas hasta la generación final de biogás, hay cinco grupos fisiológicos principales de bacterias involucradas, que son bacterias fermentadoras, bacterias acetogénicas productoras de hidrógeno, bacterias acetogénicas consumidoras de hidrógeno, bacterias acetogénicas que comen 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 el proceso de hidrólisis y acidificación juntos, 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, desechos del procesamiento de alimentos y alcohol, etc., y sus principales componentes químicos incluyen polisacáridos (como celulosa, hemicelulosa, almidón, pectina, etc.), clase de lípidos y proteína.La mayoría de estas sustancias orgánicas complejas son insolubles en agua y primero deben descomponerse en azúcares solubles, aminoácidos y ácidos grasos mediante enzimas extracelulares secretadas por bacterias fermentativas antes de que puedan ser absorbidos y utilizados por microorganismos.Después de que las bacterias fermentativas absorban las sustancias solubles mencionadas anteriormente en las células, se convierten en ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico y alcoholes a través de 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 en el ácido total ejercido.Cuando las sustancias proteicas se descomponen, además de los productos, también habrá 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 metanógenos.Los metanógenos incluyen hidrometanótrofos y acetometanotrofos, que son los últimos miembros del grupo en la cadena alimentaria durante la digestión anaeróbica.Aunque presentan una 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 metano y dióxido de carbono en productos gaseosos en ausencia de aceptores de hidrógeno externos, de modo que la descomposición de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas puede completarse con éxito.

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

Introducción al proceso de quelación de ácido húmico:
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 efectoEs similar al efecto de quelación de las pinzas de cangrejo, de ahí el nombre.La formación del anillo de 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 a través de la coordinación se llama quelación, también conocida como quelación o ciclación.Entre el hierro inorgánico ingerido por el cuerpo humano, solo se absorbe del 2 al 10 %.Cuando los minerales se convierten en formas digeribles, generalmente se agregan aminoácidos para convertirlo en un compuesto "quelado".En primer lugar, quelación significa procesar sustancias minerales en formas digeribles.Los productos minerales ordinarios, como la harina de huesos, la dolomita, etc., casi nunca han sido "quelados".Por lo tanto, en el proceso de digestión, primero debe someterse a un tratamiento de “quelación”.Sin embargo, el proceso natural de formación de minerales en compuestos "quelatos" (quelatos) en los cuerpos 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 y absorber los alimentos de manera efectiva.Entre el hierro inorgánico involucrado, solo el 2%-10% se digiere y el 50% se excretará, 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 elemento medio y oligoelementos comúnmente usados ​​actualmente normalmente no pueden ser absorbidos y utilizados por los cultivos porque los elementos traza inorgánicos son fácilmente fijados por el suelo 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 de oligoelementos inorgánicos.