alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2017.04-06.089-098alternative-999Research ArticleЭНЕРГИЯ БИОМАССЫENERGY OF BIOMASSМЕТАНОВАЯ ФЕРМЕНТАЦИЯ КУРИНОГО ПОМЕТА ПРИ ПОНИЖЕННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ИНГИБИТОРОВMETHANE FERMENTATION OF CHICKEN MANURE UNDER CONDITIONS OF REDUCED CONCENTRATION OF INHIBITORShttps://orcid.org/0000-0003-3949-1962СалюкА. И.SalyukA.

д. 68, ул. Владимирская, Киев-33, 01601, Украина тел.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

канд. техн. наук, профессор кафедры биохимии и экологического контроля Национального университета пищевых технологий (г. Киев).Образование: Национальный университет пищевых технологий (1972 г.).Область научных интересов: экологическая биотехнология; утилизация отходов пищевой и перерабатывающей промышленности.Публикации: 217

68 Vladimirskaya str., Kyiv-33, 01601, Ukraine tel.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

Ph.D. (engineering), Professor at the Department of Biochemistry and Environmental Control of the National University of Food Technologies (Kyiv).Education: National University of Food Technologies, 1972.Research area: ecological biotechnology; utilization of waste of food and processing industry.Publications: 217

nfo@nuft.edu.uahttps://orcid.org/0000-0002-7493-2180ЖаданС. А.ZhadanS.

д. 68, ул. Владимирская, Киев-33, 01601, Украина тел.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

аспирант кафедры биохимии и экологического контроля Национального университета пищевых технологий (г. Киев).Образование: Национальный университет пищевых технологий (2012 г.).Область научных интересов: экологическая биотехнология; утилизация отходов пищевой и перерабатывающей промышленности.Публикации: 36

68 Vladimirskaya str., Kyiv-33, 01601, Ukraine tel.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

Postgraduate student at the Department of Biochemistry and Environmental Control of the National University of Food Technologies (Kyiv).Education: National University of Food Technologies, 2012.Research area: ecological biotechnology; utilization of waste of food and processing industry.Publications: 36

zhadan.nuft@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3732-9486ШаповаловЕ. Б.ShapovalovE.

д. 68, ул. Владимирская, Киев-33, 01601, Украина тел.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

аспирант кафедры биохимии и экологического контроля Национального университета пищевых технологий (г. Киев), младший научный сотрудник Национального центра «Малая Академия Наук» Украины.Образование: Национальный университет пищевых технологий (2014 г.).Область научных интересов: экологическая биотехнология; утилизация отходов пищевой и перерабатывающей промышленности.Публикации: 35

68 Vladimirskaya str., Kyiv-33, 01601, Ukraine tel.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

Postgraduate student at the Department of Biochemistry and Environmental Control of the National University of Food Technologies (Kyiv), Junior Researcher at the National Center “Minor Academy of Sciences of Ukraine”.Education: National University of Food Technologies, 2014.Research area: ecological biotechnology; utilization of waste of food and processing industry.Publications: 35

https://orcid.org/0000-0001-5834-5069ТарасенкоР. А.TarasenkoR.

д. 68, ул. Владимирская, Киев-33, 01601, Украина тел.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

студент кафедры биохимии и экологического контроля Национального университета пищевых технологий (г. Киев).Образование: Национальный университет пищевых технологий.Область научных интересов: экологическая биотехнология; утилизация отходов пищевой и перерабатывающей промышленности.Публикации: 7

68 Vladimirskaya str., Kyiv-33, 01601, Ukraine tel.: +38(044)289-54-72, +38(044)287-93-33

Student at the Department of Biochemistry and Environmental Control of the National University of Food Technologies (Kyiv).Education: National University of Food Technologies.Research area: ecological biotechnology; utilization of waste of food and processing industry.Publications: 7

Национальный университет пищевых технологийУкраинаNational University of Food TechnologiesUkraine20172004201704-68998Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20172017Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/999

В статье исследовано влияние извлечения ингибиторов на метаноге нез куриного помета. Предложен новый подход к удалению аммонийного азота из жидкой фазы путем сорбции аммиака из газовой фазы нелетучим сорбентом, который находится непосредственно в реакторе, но не контактирует с субстратом. Эффективность данного метода показана как на растворах, которые моделируют субстрат с высокой концентрацией ингибитора, так и при непосредственно метановой ферментации куриного помета в полунепрерывном режиме.

The study investigates the effect of inhibitors withdrawal on chicken manure methanogenesis. We offer a new approach to the withdrawal of ammonium nitrogen from the liquid phase by adsorption of ammonia from the gas phase by non-volatile sorbent, located directly in the reactor, but being not in contact with the substrate. The efficiency of this method is shown both at the example of solutions which simulate the substrate with a high concentration of inhibitor and directly methane fermentation of chicken manure in semi-continuous mode.

куриный пометметановая ферментациябиогазаммонийный азотсульфидыингибированиеchicken manuremethane fermentationbiogasammonia nitrogensulfidesinhibitionReferencesMazur, R. Poultry manure as a substrate for methane fermentation: problems and solutions [Текст] / R. Mazur [et al.] Poznan University of Life Sciences // Biogas World: Internationale Fachmesse für Biogastechnologien und dezentrale Energieversorgung, 01– 03 April 2014, Berlin. – 60 p.Mazur, R. Poultry manure as a substrate for methane fermentation: problems and solutions [Текст] / R. Mazur [et al.] Poznan University of Life Sciences // Biogas World: Internationale Fachmesse für Biogastechnologien und dezentrale Energieversorgung, 01– 03 April 2014, Berlin. – 60 p.Chen, Y. Inhibition of anaerobic digestion process: a review [Текст] / Y. Chen, J.J. Cheng, K.S. Creamer // Bioresource Technology. – 2008. – № 99. – P. 4044–4064.Chen, Y. Inhibition of anaerobic digestion process: a review [Текст] / Y. Chen, J.J. Cheng, K.S. Creamer // Bioresource Technology. – 2008. – № 99. – P. 4044–4064.Vavilin, V.A. Modeling ammonia and hydrogen sulfide inhibition in anaerobic digestion [Текст] / V.A. Vavilin, V.B. Vasiliev, S.V. Rytov, A.V. Ponomarev // Water Research. – 1994. – Vol. 29 (3). – P. 827–835.Vavilin, V.A. Modeling ammonia and hydrogen sulfide inhibition in anaerobic digestion [Текст] / V.A. Vavilin, V.B. Vasiliev, S.V. Rytov, A.V. Ponomarev // Water Research. – 1994. – Vol. 29 (3). – P. 827–835.Rajagopal, R. A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia [Текст] / R. Rajagopal, D. Massé, G. Singh // Bioresource Technology. – 2013. – № 143. – P. 632–641.Rajagopal, R. A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia [Текст] / R. Rajagopal, D. Massé, G. Singh // Bioresource Technology. – 2013. – № 143. – P. 632–641.Koster, I.W. Sulfide inhibition of the methanogenic activity of granular sludge at various pH levels [Текст] / I.W. Koster [et al.] // Water Res. – 1986. – Vol. 20 (12). – P. 1561–1567.Koster, I.W. Sulfide inhibition of the methanogenic activity of granular sludge at various pH levels [Текст] / I.W. Koster [et al.] // Water Res. – 1986. – Vol. 20 (12). – P. 1561–1567.Yenigün, O. Ammonia inhibition in anaerobic digestion: A review [Текст] / O. Yenigün, B. Demirel // Process Biochemistry. – 2013. – № 48. – P. 901–911.Yenigün, O. Ammonia inhibition in anaerobic digestion: A review [Текст] / O. Yenigün, B. Demirel // Process Biochemistry. – 2013. – № 48. – P. 901–911.Салюк, А.И. Ингибирование производства метана из куриного помета аммонийным азотом [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов, Р.А. Тарасенко // Возобновляемая энергетика. – 2016. – №1. – С. 79–83.Салюк, А.И. Ингибирование производства метана из куриного помета аммонийным азотом [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов, Р.А. Тарасенко // Возобновляемая энергетика. – 2016. – №1. – С. 79–83.Салюк, А.И. Ингибирование производства метана из куриного помета сульфидами [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов, Р.А. Тарасенко // Возобновляемая энергетика. – 2016. – № 2. – С. 88–92.Салюк, А.И. Ингибирование производства метана из куриного помета сульфидами [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов, Р.А. Тарасенко // Возобновляемая энергетика. – 2016. – № 2. – С. 88–92.Elferink, S. Sulfate reduction in methanogenic bioreactors [Текст] / S. Elferink [et al.] // FEMS Microbiology Reviews. – 1994. – № 15. – P. 119–136.Elferink, S. Sulfate reduction in methanogenic bioreactors [Текст] / S. Elferink [et al.] // FEMS Microbiology Reviews. – 1994. – № 15. – P. 119–136.Abouelenien, F. Improved methane fermentation of chicken manure via ammonia removal by biogas recycle [Текст] / F. Abouelenien [et al.] // Bioresource Technology. – 2010. – № 101. – P. 6368–6373.Abouelenien, F. Improved methane fermentation of chicken manure via ammonia removal by biogas recycle [Текст] / F. Abouelenien [et al.] // Bioresource Technology. – 2010. – № 101. – P. 6368–6373.Walker, M. Ammonia removal in anaerobic digestion by biogas stripping: An evaluation of process alternatives using a first order rate model based on experimental findings [Текст] / M. Walker [et al.] // Chemical Engineering Journal. – 2011. – № 178. – P. 138–145.Walker, M. Ammonia removal in anaerobic digestion by biogas stripping: An evaluation of process alternatives using a first order rate model based on experimental findings [Текст] / M. Walker [et al.] // Chemical Engineering Journal. – 2011. – № 178. – P. 138–145.Rubia, M.De la. Preliminary trials of in situ ammonia stripping from source segregated domestic food waste digestate using biogas: Effect of temperature and flow rate [Текст] / M. De la Rubia [et al.] // Bioresource Technology. – 2010. – № 101. – P. 9486– 9492.Rubia, M.De la. Preliminary trials of in situ ammonia stripping from source segregated domestic food waste digestate using biogas: Effect of temperature and flow rate [Текст] / M. De la Rubia [et al.] // Bioresource Technology. – 2010. – № 101. – P. 9486– 9492.Saierner, E. Influence and control H2S on full scale plants and pilot plant experiments [Текст] / E. Saierner // Proceedings EWPCA conference anaerobic waste water treatment, a grown-up technology, 1986, Amsterdam. – P. 189–204.Saierner, E. Influence and control H2S on full scale plants and pilot plant experiments [Текст] / E. Saierner // Proceedings EWPCA conference anaerobic waste water treatment, a grown-up technology, 1986, Amsterdam. – P. 189–204.Wiemann, M. Anaerobic treatment of tannery wastewater with simultaneous sulphide elimination [Текст] / M. Wiemann, H. Schenk, W. Hegemann // Wat. Res. – 1998. – Vol. 32 (3). – P. 774–780.Wiemann, M. Anaerobic treatment of tannery wastewater with simultaneous sulphide elimination [Текст] / M. Wiemann, H. Schenk, W. Hegemann // Wat. Res. – 1998. – Vol. 32 (3). – P. 774–780.Салюк, А.И. Рециркуляция газовой фазы с ее очисткой при метановой ферментации куриного помета [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов // Научный вестник НУБиП Украины. Серия: Техника и энергетика АПК. – 2016. – № 254. – С. 189–202.Салюк, А.И. Рециркуляция газовой фазы с ее очисткой при метановой ферментации куриного помета [Текст] / А.И. Салюк, С.А. Жадан, Е.Б. Шаповалов // Научный вестник НУБиП Украины. Серия: Техника и энергетика АПК. – 2016. – № 254. – С. 189–202.Bujoczek, G. High solid anaerobic digestion of chicken manure [Текст] / G. Bujoczek [et al.] // J. Agric. Eng. Res. – 2000. – № 76(1). – P. 51–60.Bujoczek, G. High solid anaerobic digestion of chicken manure [Текст] / G. Bujoczek [et al.] // J. Agric. Eng. Res. – 2000. – № 76(1). – P. 51–60.Bandura, A.V. The ionization constant of water over wide ranges of temperature and density [Текст] / A.V. Bandura, S.N. Lvov // J. Phys. Chem. Ref. Data. – 2006. – Vol. 35(1). – P. 15–30.Bandura, A.V. The ionization constant of water over wide ranges of temperature and density [Текст] / A.V. Bandura, S.N. Lvov // J. Phys. Chem. Ref. Data. – 2006. – Vol. 35(1). – P. 15–30.Bates, R.G. Acidic Dissociation Constant of Ammonium Ion at 0 to 500 °C, and the Base Strength of Ammonia [Текст] / R.G. Bates, D.G. Pinching // Part of the Journal of Research of the National Bureau of Standards. – 1949. – Vol. 42. – P. 419–430.Bates, R.G. Acidic Dissociation Constant of Ammonium Ion at 0 to 500 °C, and the Base Strength of Ammonia [Текст] / R.G. Bates, D.G. Pinching // Part of the Journal of Research of the National Bureau of Standards. – 1949. – Vol. 42. – P. 419–430.Yongsiri, C. Influence of Wastewater Constituents on Hydrogen Sulfide Emission in Sewer Networks [Текст] / C. Yongsiri, J. Vollertsen, T. Hvitved-Jacobsen // Journal of Environmental Engineering. – 2005. – Vol. 131 (12). – P. 1676–1683.Yongsiri, C. Influence of Wastewater Constituents on Hydrogen Sulfide Emission in Sewer Networks [Текст] / C. Yongsiri, J. Vollertsen, T. Hvitved-Jacobsen // Journal of Environmental Engineering. – 2005. – Vol. 131 (12). – P. 1676–1683.Haghighatafshar, S. Management of hydrogen sulfide in anaerobic digestion enzyme pretreated marine macro-algae: master’s thesis [E-resource] / S. Haghighatafshar. – June, 2012, Water and Environmental Engineering, Department of Chemical Engineering, Lund University, Sweden. – Available at: http://www.chemeng.lth.se/exjobb/E654.pdf (дата обращения: 10.01.2017).Haghighatafshar, S. Management of hydrogen sulfide in anaerobic digestion enzyme pretreated marine macro-algae: master’s thesis [E-resource] / S. Haghighatafshar. – June, 2012, Water and Environmental Engineering, Department of Chemical Engineering, Lund University, Sweden. – Available at: http://www.chemeng.lth.se/exjobb/E654.pdf (дата обращения: 10.01.2017).Niu, Q. Microbial community shifts and biogas conversion computation during steady, inhibited and recovered stages of thermophilic methane fermentation on chicken manure with a wide variation of ammonia [Текст] / Q. Niu, W. Qiao, H. Qiang, Y.-Y. Li // Bioresource Technology. – 2013. – № 146. – P. 223– 233.Niu, Q. Microbial community shifts and biogas conversion computation during steady, inhibited and recovered stages of thermophilic methane fermentation on chicken manure with a wide variation of ammonia [Текст] / Q. Niu, W. Qiao, H. Qiang, Y.-Y. Li // Bioresource Technology. – 2013. – № 146. – P. 223– 233.Позин, М.Е. Технология минеральных удобрений [Текст] / М.Е. Позин. – Ленинград: Химия, 1983. – 336 с.Позин, М.Е. Технология минеральных удобрений [Текст] / М.Е. Позин. – Ленинград: Химия, 1983. – 336 с.Позин, М.Е. Технология минеральных солей [Текст] / М.Е. Позин. – Ленинград: Химия, 1974. – 768 с.Позин, М.Е. Технология минеральных солей [Текст] / М.Е. Позин. – Ленинград: Химия, 1974. – 768 с.Клевке, В.А. Технология азотных удобрений [Текст] / В.А. Клевке, Н.Н. Поляков, Л.З. Арсеньева. – Москва: ГОСХИМИЗДАТ, 1963. – 392 с.Клевке, В.А. Технология азотных удобрений [Текст] / В.А. Клевке, Н.Н. Поляков, Л.З. Арсеньева. – Москва: ГОСХИМИЗДАТ, 1963. – 392 с.Соколовский, А.А. Технология минеральных удобрений и кислот [Текст] / А.А. Соколовский, Е.В. Яшке. – Москва: Химия, 1971. – 456 с.Соколовский, А.А. Технология минеральных удобрений и кислот [Текст] / А.А. Соколовский, Е.В. Яшке. – Москва: Химия, 1971. – 456 с.Андронов, В.И. Термическая фосфорная кислота, соли и удобрения на ее основе [Текст] / В.И. Андронов [и др.]. – Москва: Химия, 1976. – 336 с.Андронов, В.И. Термическая фосфорная кислота, соли и удобрения на ее основе [Текст] / В.И. Андронов [и др.]. – Москва: Химия, 1976. – 336 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.