Khi thu thập tảo lam để làm sạch các con sông, và sau đó xử lý chúng, các chuyên gia đã làm ra những thứ hữu ích:
- Tạo ra phân bón hữu cơ và các hoạt chất mới, có rất nhiều tác dụng trong nông nghiệp và đất đai. phân bón làm từ tảo được đảm bảo không có nitrat, nitrit, mầm bệnh và hạt cỏ dại. Đây là một chu trình sản xuất phân bón không rác thải
- Tạo ra nhiên liệu sinh học thân thiện với môi trường, cụ thể là dầu sinh học (bio-oil), khí sinh học (biogas) và dầu nhờn (lubricants)
Công ty Togliatti "Biotechcomp" đã tạo ra một đơn vị xử lý vi khuẩn lam (cyanobacteria)
Hãy làm sạch sông Volga khỏi màu xanh lam
Để thu thập tảo lam (blue-green algae), các nhân viên của công ty Biotechcomp đã thiết kế và đóng một tàu sông với thiết bị đặc biệt và thử nghiệm công nghệ thu thập vi khuẩn lam trong thực tế.
Công ty Togliatti "Biotechcomp" đã tạo ra một đơn vị độc đáo để xử lý vi khuẩn lam, hoặc tảo xanh lam, giúp giảm tác động tiêu cực của chúng đến môi trường và làm sạch sông Volga. Tạp chí trực tuyến “Stimul” viết trên tạp chí trực tuyến về những đổi mới ở Nga “Stimul”.
Trong quá trình lên men ưa nhiệt của tảo trong lò phản ứng sinh học, ngoài phân bón, khí sinh học (mêtan) cũng được sản xuất ở quy mô công nghiệp. Khí sinh học thích hợp để tạo ra nhiệt thông qua quá trình đốt khí trong lò hơi và để tạo ra điện thông qua máy phát điện bằng khí. Quá trình xử lý vi khuẩn lam trong tương lai có thể đồng thời với việc sản xuất phân bón hữu cơ, tạo ra nhiên liệu sinh học - nguyên liệu cho các loại nhiên liệu sinh học và dầu nhờn thân thiện với môi trường. Do đó, dự án làm sạch Volga bao gồm ba lĩnh vực đầy hứa hẹn cùng một lúc.
Các chuyên gia Biotechkomp bây giờ sẽ phải xác nhận nghiên cứu và phát triển của họ, cũng như hoàn thành việc tạo ra một nguyên mẫu chu kỳ đầy đủ. Chính quyền khu vực tích cực hỗ trợ các nhà phát triển: kinh phí từ ngân sách sẽ được phân bổ để thực hiện giai đoạn đầu, thí điểm. Đợt đầu tiên sẽ được cung cấp trong năm nay.
LƯU VOLGA
Công ty Biotechcomp được thành lập vào năm 2016 và vào năm 2019, công ty này trở thành cư dân của công viên công nghệ Zhigulevskaya Dolina. Để thu thập tảo lam, nhân viên của công ty đã thiết kế và đóng một tàu sông với thiết bị đặc biệt và thử nghiệm công nghệ thu thập tảo lam trên thực tế.
Alexander Chistov, Tổng giám đốc Biotechcomp LLC, nói với Stimul về vấn đề ô nhiễm sông Volga và cách giải quyết nó. Người đứng đầu công ty giải thích: “Người ta đã dựng các nhà máy thủy điện và chặn dòng nước chảy trực tiếp. - Toàn bộ mạng lưới các hồ chứa đã hình thành trên sông, ở vùng ngập lũ phía trước nhà máy thủy điện, như chúng ta nói, là biển. Trong trường hợp của chúng tôi, ở Togliatti, đây là biển Zhigulevskoe với một số lượng lớn những nơi nông và thực tế là không có dòng chảy - đây là những điều kiện tốt nhất để tảo xanh lam sinh sản tích cực. Họ cần nước nóng. "
Vì vậy, thiên nhiên tự bảo vệ mình khỏi dòng sông trở nên độc hại. Trong quá trình sống của tảo xanh lam, phốt phát, nitrit, chất béo và các chất ô nhiễm khác được xử lý, chúng có trong nước ở dạng vi hạt.
Alexander Chistov nói: “Đó là, ăn tất cả những thứ rác rưởi này,“ họ phá hủy nó. Khi chúng sống, chúng thải ra oxy - và điều đó dường như là tốt. Nhưng khi chúng bắt đầu chết đi, chúng chìm xuống đáy, giải phóng khí mê-tan - khí tự nhiên - và đồng thời lấy oxy, đó là lý do tại sao cá chết. Cô ấy chỉ đơn giản là không thở được. Ở dưới sông Volga, vấn đề thậm chí còn nghiêm trọng hơn của chúng ta. Hồ chứa nước Tsimlyansk gần như là một thảm họa tự nhiên ”. Trên thực tế, vấn đề rất nghiêm trọng dọc theo toàn bộ chiều dài của sông Volga, từ Yaroslavl đến biển Caspi.
Đầu tiên, Biotechcomp mua một lò phản ứng sinh học với thể tích 10 mét khối, và kết quả là trong năm đầu tiên, họ đã thực hiện một chu trình xử lý, nhận phân bón và khí tự nhiên. Quá trình này diễn ra trong quá trình xử lý bất kỳ chất hữu cơ nào. Phân bón được gọi là nước thải, từ đó các chuyên gia của công ty đã tạo ra một dòng phân bón. Nhưng vì vi khuẩn lam chỉ có thể được thu hoạch và xử lý trong hai đến ba tháng một năm nên thiết bị sau đó đã được đặt trong một khu liên hợp chăn nuôi. Và khi không có tảo, chúng tham gia vào quá trình xử lý phân.
Alexander Chistov nói: “Sau khi sử dụng lò phản ứng sinh học có được, chúng tôi nhận ra rằng mình cần một thứ khác và chúng tôi đã tạo ra lò phản ứng của riêng mình, hiện đang được thử nghiệm. - Hoạt động của nó dựa trên một nguyên tắc hơi khác so với các lò phản ứng sinh học nhỏ hiện nay được cung cấp trên thị trường: nói một cách tương đối là một thùng có cơ chế trộn bên trong. Và trong trường hợp của chúng tôi, đây là những thùng đặt tự do được tải theo từng phần với khả năng thực hiện cả phản ứng ưa nhiệt và ưa nhiệt trong đó. Nếu ai chưa biết thì có những loại vi sinh vật ưa nhiệt phát triển tốt hơn ở nhiệt độ trong khoảng 20-40 độ C, còn ưa nhiệt thì cần nhiệt độ cao hơn, khoảng 40-70 độ ”.
Bây giờ lò phản ứng đã sẵn sàng 90% để khởi động, chỉ còn lại tự động hóa. Do đó, thiết bị sẽ được chế tạo theo kiểu mô-đun, được xây dựng thành một thùng chứa nước biển, với khả năng xử lý một mét khối tảo, hoặc phân, hoặc bất kỳ chất hữu cơ nào khác trong đó - nó chỉ cần được chuẩn bị trước và đổ đầy nước.
Lò phản ứng sinh học, được phát triển bởi các chuyên gia của công ty Biotechcomp, là một thùng đặt tự do được tải theo từng phần với khả năng thực hiện cả phản ứng ưa nhiệt và ưa nhiệt trong đó. Nguồn ảnh: "Biotechcomp"
KẾT QUẢ ĐA CHỨC NĂNG
Một chiếc phao tự hành có sức chở 4 tấn với thiết bị công nghệ trên tàu có khả năng thu được một tấn rong trong vòng 20 phút. Đồng thời, một mét khối tảo xanh lam, được xử lý bằng công nghệ lên men ưa nhiệt và ưa nhiệt, cho ra 200 mét khối khí metan và khoảng 30 kilowatt "xanh" ở đầu ra.
Các kỹ sư của công ty ngay từ đầu đã đặt trong thiết kế của con tàu khả năng thực hiện một số chức năng. Nếu cần thiết, nó có thể được sử dụng để dập tắt đám cháy, thanh lý các trường hợp khẩn cấp và theo dõi tình hình môi trường. Ngoài ra, tàu có thể được trang bị thêm khối thiết bị thu gom rác thải sinh hoạt tích tụ trên mặt nước tại các vũng, vịnh.
Nhờ tính linh hoạt này, một nhóm nhỏ các tàu sông nhỏ có thể giải quyết các nhiệm vụ môi trường và cứu hộ có tính chất khác nhau. Theo ước tính sơ bộ, tám tàu phổ thông đủ để cải thiện triệt để tình hình sinh thái trong khu vực cảng sông và các bãi biển thành phố của hồ chứa Kuibyshev, và khối lượng vi khuẩn lam được thu thập sẽ cho phép sản xuất phân bón hữu cơ và sinh học dầu ở quy mô công nghiệp.
Giám đốc điều hành của Biotechkomp cho biết: “Khi thiết kế tàu, chúng tôi sử dụng máy bơm, nhưng phương án này không phù hợp với chúng tôi và hiện chúng tôi đang chuyển đổi hệ thống để thu gom cơ khí. - Nhờ phương pháp mới, ngoài tảo, chúng tôi còn có thể thu gom rác sẽ bắt gặp trên đường đi. Và sự đổi mới trong phát minh của chúng tôi nằm ở nguyên tắc thu thập tảo. Các phân đoạn giống như bàn chải sẽ được sử dụng trên cơ chế, cho phép phần phân tán mịn này bám lại, giống như sơn được trải trên bàn chải và được chuyển đến bể chứa trên bình thu gom. "
Theo các chuyên gia của công ty, vấn đề không thể giải quyết bằng một con tàu mà cần phải có một đội tàu nhỏ để thu gom tảo và tàu vận chuyển. Một tàu khác đang được phát triển, sẽ lấy hàng đã thu gom và vận chuyển vào bờ để xử lý thêm trong lò phản ứng sinh học.
Việc sử dụng phân bón thu được với sự trợ giúp của lò phản ứng sinh học giúp tăng năng suất và bảo vệ cây trồng khỏi bệnh tật và hạn hán. Phân bón được sản xuất bằng quá trình lên men nhiệt của tảo lam cải thiện cấu trúc của đất và giúp phục hồi các vùng đất nghèo. Nguồn ảnh: "Biotechcomp"
PHÂN BÓN HOÀN HẢO
Quá trình xử lý tảo xanh lam được thu thập trong các lưu vực sông được thực hiện với sự hỗ trợ của một nhóm vi khuẩn kỵ khí đặc biệt trong quá trình lên men ưa nhiệt trong lò phản ứng sinh hóa. Công nghệ này giúp xây dựng hiệu quả một chu trình sản xuất phân bón không rác thải (energy efficient, wasteless fertilizer production cycle).
Hợp tác với Học viện nhà nước Samara (Samara State Agricultural Academy), các chuyên gia Biotechkomp tạo ra các
mẫu phân bón hữu cơ và các hoạt chất mới (organic fertilizers and substances) để phục hồi đất từ tảo đã qua xử lý và thử nghiệm chúng trên các loại cây nông nghiệp khác nhau. Điều quan trọng là
phân bón làm từ tảo được đảm bảo không có nitrat, nitrit, mầm bệnh và hạt cỏ dại.
Việc sử dụng phân bón thu được với sự trợ giúp của lò phản ứng sinh học giúp tăng năng suất và bảo vệ cây trồng khỏi bệnh tật và hạn hán. Phân bón được sản xuất bằng quá trình lên men nhiệt của tảo lam cải thiện cấu trúc của đất và giúp phục hồi các vùng đất nghèo.
Dưới ảnh hưởng của mưa và lũ lụt theo mùa của sông Volga, hàng năm một phần phân bón chắc chắn bị trôi ra khỏi đồng ruộng cùng với đất và chảy vào sông. Kết quả là, phân khoáng liên tục làm xấu đi tình trạng sinh thái của sông Volga. Đồng thời, điều quan trọng là, không giống như phân khoáng, phân hữu cơ làm từ tảo rất an toàn cho các vùng nước.
Alexander Chistov cho biết: “Ngoài việc thu thập vi khuẩn lam, chúng tôi sẽ có thể xử lý nước thải và bùn thải. - Đó chính xác là nguyên nhân gây ra sự phát triển của màu xanh lam. Thật vậy, khi bón phân khoáng vào ruộng, cây sẽ hấp thụ khoảng bảy phần trăm, và mọi thứ khác đi vào lòng đất và với nước tan chảy, mưa qua các con suối chảy vào sông Volga. Chưa hết, khi chúng ta thu gom tảo và rác cùng với chúng, chất thải hữu cơ này không kết thúc ở các bãi chôn lấp, tức là chúng ta ngăn chặn cái gọi là khí thải carbon đang thịnh hành hiện nay. Sau này, chúng tôi cũng sẽ xây dựng nó thành tính kinh tế cho các dự án của mình ”.
Trong dây chuyền kỹ thuật xử lý bất kỳ chất thải hữu cơ nào cũng có sự tham gia của hai sinh vật sống. Phần khô của tàn dư hữu cơ từ rác thải sinh hoạt được xử lý bởi ấu trùng của ruồi sư tử. Và kết quả là một số điều tuyệt vời. Đầu tiên là bản thân ấu trùng, khi chế biến, đầu ra là protein tinh khiết nhất. Khi ấu trùng trở thành ruồi và những con ruồi này chết, chitin và chitosan thu được, cũng như bản thân coprolit mà chúng tạo ra, tất cả những thứ này là động vật có vú. Zoohumus là một loại phân bón tuyệt vời với hàm lượng nitơ 9,3%, cây trồng dễ hấp thụ. Trong tự nhiên, phân hữu cơ có nồng độ nitơ như vậy hoàn toàn không tồn tại.
Ở giai đoạn chuẩn bị, khi chất hữu cơ được ép ra, cặn khô sẽ được xử lý bởi ruồi sư tử, và giai đoạn lỏng được xử lý thành lò phản ứng sinh học.
“Sau một chu kỳ đầy đủ trong các lò phản ứng sinh học, chúng tôi cũng nhận được cặn khô ở đầu ra, và pha lỏng sẽ chuyển thành phân bón thành phẩm ở dạng lỏng. Và phần cặn khô này, thu được trong quá trình tách, chúng tôi xử lý thêm với sâu. Chúng tôi gọi nó là "sâu kỹ thuật", có một số loại trong số chúng, một trong số chúng được gọi là "máy tìm kiếm" - đây là những con sâu của Nga. Có những con California - đây là một con sâu kỹ thuật của Mỹ. Và cả người Mỹ Latinh, tên của họ nói chung là khó phát âm. Và bây giờ chúng tôi chọn từ ba cái phù hợp nhất với chúng tôi. Mặc dù tất cả chúng đều rất tuyệt vời trong việc tái chế. Kết quả là, chúng tôi nhận được sinh khối của giun ở đầu ra - đây cũng là một phần protein, có thể được sấy khô để làm thức ăn gia súc từ nó, v.v. Theo cách tương tự như bay từ một con sư tử cái.Sinh khối này cũng có thể được sử dụng ở người - các chất bổ sung khác nhau để xây dựng khối lượng cơ bắp. "
Chất thu được sau quá trình xử lý của trùn, phân trùn, thực chất là đất đen, một loại phân khô đậm đặc. Trong tương lai, Biotechkomp có kế hoạch sản xuất hỗn hợp đất từ nó - thảm chứa đầy than bùn và phân trùn quế. Biotechkomp nói rằng loại sản phẩm này hoàn toàn không được sản xuất tại Nga, nhưng nó đang có nhu cầu rất lớn và công ty dự định sẽ chiếm lĩnh thị trường này.
Alexander Chistov cho biết: “Chúng tôi đã sẵn sàng sản xuất lò phản ứng sinh học cho các nông hộ nhỏ với khả năng xử lý bất kỳ loại phân nào - hàng chục hoặc hàng trăm phân mỗi tháng. - Xét cho cùng, luật về xử lý phân đã được thông qua cách đây vài năm, tức là thanh kiếm đã được đưa qua nông dân, nhưng họ vẫn chưa được hạ xuống, vì vẫn chưa có giải pháp linh hoạt cho vấn đề này. Và chúng tôi chỉ tạo ra một giải pháp như vậy. Nó là mô-đun, chúng tôi cung cấp khối lượng nhiều hơn hoặc ít hơn tùy thuộc vào số lượng vật nuôi. Giá của lò phản ứng sinh học sẽ khá phải chăng, và chúng tôi hy vọng rằng trong tương lai, nhà nước, bằng cách hỗ trợ nông dân, sẽ tạo điều kiện cho chúng tôi triển khai sản xuất này trên quy mô toàn diện ”.
Người nông dân sẽ có cơ hội bình tĩnh xử lý phân, đồng thời nhận được nhiều thứ hữu ích - phân bón cho sản xuất cây trồng, điện và nhiệt cho trang trại, v.v. Nhiều nông dân thậm chí không biết điều này có thể là gì.
TRAO ĐỔI KINH NGHIỆM
Biotechcomp đã hợp tác chặt chẽ với Đại học Nông nghiệp nhà nước Samara trong gần bốn năm. Lúc đầu, công ty làm việc với Khoa Cơ khí. Trên cơ sở của khoa này, một khán phòng đã được thành lập, nơi họ sẽ giảng dạy các công nghệ vận hành các lò phản ứng sinh học, được phát triển tại Biotechcomp.
Ông Alexander Chistov cho biết: “Ngoài Khoa Kỹ thuật, chúng tôi cũng đã bắt đầu hợp tác với Khoa Nông học. Sản lượng - lên đến 33 phần trăm nếu không sử dụng phân khoáng. "
Một sản phẩm khác của lò phản ứng sinh học, như đã được đề cập, là khí sinh học (mêtan). Từ một mét khối tảo lam thu được có thể thu được tối đa 200 mét khối khí metan. Nguồn: "Biotechcomp"
ALGAE (tảo lam) NĂNG LƯỢNG
Việc vận hành lò phản ứng sinh hóa trong quá trình lên men tảo lam ưa nhiệt trong tương lai sẽ giúp ngoài phân hữu cơ phục vụ nông nghiệp còn có thể thu được đồng thời
dầu sinh học (bio-oil) - nguyên liệu cho nhiên liệu sinh học và dầu nhờn (lubricants) thân thiện với môi trường.
Dầu sinh học có thể được sử dụng để sản xuất hai loại nhiên liệu sinh học: dầu diesel sinh học thế hệ thứ tư cho vận tải đường bộ và máy móc nông nghiệp, và dầu hỏa sinh học cho động cơ máy bay.
Nhờ năng lượng được tạo ra từ nhiên liệu sinh học, lượng khí thải carbon dioxide vào khí quyển giảm tới 90% so với việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Việc sử dụng nhiên liệu sinh học sản xuất trong nước cho phép đạt được sự tự chủ và hiệu quả năng lượng cao trong sản xuất. Sau khi triển khai sản xuất nhiên liệu sinh học, một nhóm tàu sông nhỏ để làm sạch sông Volga và xe tải vận chuyển vi khuẩn lam được thu gom từ bến tàu đến nơi chế biến sẽ hoạt động bằng dầu diesel sinh học thế hệ thứ tư.
Một sản phẩm khác của lò phản ứng sinh học, như đã được đề cập, l
à khí sinh học (biogas) (mêtan).
Từ một mét khối tảo lam thu được có thể thu được tối đa 200 mét khối khí metan. Việc sản xuất khí sinh học chất lượng cao ở quy mô công nghiệp cho phép nó được sử dụng làm nhiên liệu cho máy móc nông nghiệp hoặc làm nguồn nhiệt và năng lượng cho trang trại.
“Điều thú vị là quá trình xử lý một khối phân tạo ra 20 mét khối khí tự nhiên, một khối tảo xanh lam - 200 mét khối khí, tức là gấp 10 lần. Và khi xử lý chất béo, thu được 1.300 mét khối khí, ”Alexander Chistov nói.
Nguyên mẫu của lò phản ứng sinh học đã được tạo ra rồi, chỉ cần tự động hóa thôi, phần cơ khí của bộ sưu tập vẫn phải hoàn thiện theo ý người thu gom tàu. Đến cuối năm, Quỹ Hỗ trợ Đổi mới sẽ phân bổ năm triệu rúp cho Biotechkomp để thực hiện những cải tiến này. Và vào năm tới, công ty sẽ hoàn toàn sẵn sàng để đi ra mặt nước và trình diễn quy trình kỹ thuật hoàn chỉnh thu nhỏ.
Тольяттинская компания «Биотехкомп» создала уникальную установку для переработки цианобактерий, или сине-зеленых водорослей, которая поможет уменьшить их негативное влияние на экологию и очистить Волгу. В процессе переработки водоросли преобразуются в полезные удобрения для сельского хозяйства и...
stimul.online
