ما المقصود بعمليات الهضم اللاهوائية؟
يتزايد استخدام عمليات الهضم اللاهوائي بسبب الحاجة إلى تقليل انبعاثات الكربون وتقليل تغير المناخ. نناقش ما يعنيه الهضم اللاهوائي من عدد من الزوايا. إنه مصدر للطاقة المتجددة ، وله أيضًا ناتج آخر ، وهو سماد المحاصيل الطبيعي. تلعب كائنات الميثان ودرجة الحموضة أيضًا دورًا مهمًا. تابع القراءة لمعرفة المزيد.
يعتبر الهضم اللاهوائي أحد أكثر الطرق خضرة لمعالجة النفايات. يمكن أن يجعل الهضم اللاهوائي الفضلات أكثر قابلية للهضم ، مع تقليل كمية الرائحة في نفس الوقت.
بالإضافة إلى توفير الطاقة النظيفة ، يساعد الهضم اللاهوائي أيضًا في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. كمصدر للطاقة خالٍ من الكربون ، يمكن للميثان الناتج عن مرافق الهضم اللاهوائي أن يحل محل الوقود الأحفوري. في السنوات الأخيرة ، تمت إزالة الكربون المنبعث من الغاز الحيوي بواسطة النباتات للنمو. من خلال إعادة نمو النباتات التي تنتج الغاز الحيوي ، تصبح مرافق الهضم اللاهوائي متعادلة الكربون.
المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي
الهضم اللاهوائي هو عملية تستخدم البكتيريا لتفكيك المواد العضوية بدون أكسجين. إنها طريقة قيمة في هضم المواد العضوية ، ويمكن أن تحل محل استخدام الأسمدة المشتقة من الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر هذه العملية صديقة للبيئة ، حيث يتم توفير ما يقدر بنحو 0.5 إلى 1.0 طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام. فوائد الهضم اللاهوائي لا حصر لها.
عملية الهضم اللاهوائي في الأوعية المعروفة باسم هضم الغاز الحيوي هي عملية طبيعية تنطوي على النشاط الجرثومي للبكتيريا في غياب الأكسجين. المنتج النهائي للهضم اللاهوائي هو الغاز الحيوي ، وهو مزيج من ثاني أكسيد الكربون والميثان والماء. يمكن استخدامه كمصدر متجدد للطاقة ، والمواد الصلبة التي تنتجها العملية تستخدم في صناعة فراش الألبان وتحويلها إلى سماد.
الخطوة الثانية
الخطوة الثانية في العملية هي تحويل المادة العضوية إلى جزيئات قابلة للاستخدام. تتضمن عملية التحويل إنتاج غاز الميثان والأحماض العضوية. يعتمد معدل التحلل على درجة حرارة العملية ، والتي يجب أن تتراوح بين 135 درجة فهرنهايت و 140 درجة.
إذا تجاوزت درجة الحرارة الأخير ، فسوف تتعطل عملية الهضم ، ولكن يمكن إدارتها إذا تمت مراقبة الظروف عن كثب. تقنيات الهضم اللاهوائي متاحة الآن تجاريًا ، وقد تم استخدام العديد منها بنجاح لمياه الصرف الصحي البلدية والنفايات الزراعية.
الهضم اللاهوائي عملية طبيعية
يعتبر الهضم اللاهوائي عملية طبيعية يمكن أن تساعد في تقليل كمية النفايات التي ننتجها في مجتمعنا. يقلل من كمية الوقود الأحفوري المستخدم في النقل ويقلل من حجم النفايات التي تذهب إلى مكبات النفايات. تقلل عمليات الهضم اللاهوائي أيضًا من كمية العناصر الغذائية الضارة في الماء وتعيد استخدامها لأغراض مفيدة. عملية الهضم اللاهوائي لها فوائد أخرى أيضًا.
أهمية الأس الهيدروجيني
الرقم الهيدروجيني هو معلمة عملية رئيسية في عمليات الغاز الحيوي. وجد الباحثون أن تباين الأس الهيدروجيني أثناء الهضم اللاهوائي يمكن أن يؤثر على إنتاج الغاز الحيوي المهم للغاية. تميل نخالة القمح إلى الحصول على درجة حموضة أقل من الدُفعات المختلطة من نفايات الحدائق ، ومع هذا العلف ، تزداد قيمة الأس الهيدروجيني للمادة إلى 7.1 درجة بعد حوالي 40 يومًا. من ناحية أخرى ، يميل الرقم الهيدروجيني للدفعة المختلطة إلى أن يكون أكثر استقرارًا عند حوالي 6.8 - 7.1 طوال مدة العملية بأكملها.
الكائنات الدقيقة الميثانوجينية
تتطلب الكائنات الدقيقة المولدة للميثان درجة حموضة أعلى من المراحل السابقة للهضم اللاهوائي ، مما قد يجعل العملية أكثر صعوبة في المختبرات. على الرغم من متطلبات الأس الهيدروجيني العالية ، فإن الميثانوجينات لها وقت تجديد أبطأ من الكائنات الحية الدقيقة الأخرى الموجودة في الهضم اللاهوائي. قد يستغرق الأمر من خمسة إلى 16 يومًا حتى تنتهي العملية بأكملها. على النقيض من ذلك ، فإن بعض الأنواع الهيدروجينية لها وقت مضاعف لمدة ساعتين.
استنتاج
استمرت الأبحاث حول الهضم اللاهوائي لسنوات عديدة. وصل هذا البحث الآن إلى مستوى غير مسبوق ، حيث يبحث المزيد من الناس عن خيارات إدارة النفايات المستدامة بيئيًا.
للهضم اللاهوائي العديد من التطبيقات ، بدءًا من الزراعة إلى معالجة المياه ومخلفات الطعام. لا يزال ، هناك العديد من الثغرات في هذه التكنولوجيا. تتطلب الإمكانات الهائلة للهضم اللاهوائي استمرار البحث.
المصدر: مقالات مجانية للنشر من ArticlesFactory.com