The purpose of the research is the experimental determination of the effect of preliminary mechanical and additional magnetic treatment of wheat straw from bales on the intensity of biogas output. This goal is achieved by solving the following problems: determining the physical-chemical properties and component composition of winter wheat straw from packs; obtaining chopped straw by grinding on a laboratory grinder to a fraction of 5–25 mm in length; processing soaked straw in water in an extruder to form 15 pre-treatment samples; calculation the carbon-nitrogen ratio for mixture of straw of certain pretreatment option and inoculum; determination the specific energy intensity of the extrusion process; conducting fermentation experiments and studies of the biogas output process for 42 days for various options for pre-treatment of winter wheat straw from packs, in particular the option with the simultaneous action of constant magnetic field. The most important results of the research are: experimental proof of the effectiveness of the method of preliminary mechanical-magnetic treatment of winter wheat straw from bales in the production of biogas, which forms a synergetic effect; with a one-time extrusion of straw and treatment with constant magnetic field of 1.8 mT, the biogas output increases, which makes it possible to obtain the same amount of biogas as with 5-fold extrusion, but with energy costs for extrusion reduced by 4.28 times. At the same time, sufficient productivity of the biogas production process is maintained, the lag phase is reduced, and the biomethane output increases by approximately 5.5%. The significance of the obtained results is that the proposed approach to the formation of biogas technology with using mechanical-magnetic processing of wheat straw ensures the intensification of biogas output and an increase in the level of production.

Scopul cercetării este determinarea experimentală a efectului tratamentului mecanic preliminar și magnetic suplimentar al paielor de grâu din baloți asupra intensității producției de biogaz. Acest scop se realizează prin rezolvarea următoarelor probleme: determinarea proprietăților fizico-chimice și a compoziției componentelor paielor de grâu de iarnă din baloți; obținerea paielor tocate prin măcinarea pe o râșniță de laborator până la o fracțiune de 5–25 mm lungime; prelucrarea paielor înmuiate în apă într-un extruder pentru a forma 15 probe de pretratare; calculul raportului carbon-azot pentru amestecul de paie cu anumite opțiuni de pretratare și inocul; determinarea intensității energetice specifice procesului de extrudare; efectuarea de experimente de fermentație și studii ale procesului de ieșire a biogazului timp de 42 de zile pentru diverse opțiuni de pretratare a grâului de toamnă din pachete, în special opțiunea cu acțiunea simultană a câmpului magnetic constant de paie. Cele mai semnificative rezultate ale cercetării sunt: dovada experimentală a eficacității metodei de tratare preliminară mecanico-magnetică a paielor de grâu de iarnă din baloți în producerea de biogaz, care formează un efect sinergic; cu o extrudare unică a paielor și tratament cu câmp magnetic constant de 1.8 mT, producția de biogaz crește, ceea ce face posibilă obținerea aceleiași cantități de biogaz ca la extrudarea de 5 ori, dar cu costurile energetice pentru extrudare reduse cu 4.28 ori. În același timp, se menține o productivitate suficientă a procesului de producere a biogazului, faza de întârziere este redusă, iar producția de biometan crește cu aproximativ 5.5%. Semnificația rezultatelor obținute este că abordarea propusă pentru formarea tehnologiei biogazului cu utilizarea prelucrării mecanico-magnetice a paielor de grâu asigură intensificarea producției de biogaz și creșterea nivelului de producție.

Целью исследований является экспериментальное определение влияния предварительной механической и дополнительной магнитной обработки пшеничной соломы из тюков на интенсивность выхода биогаза. Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: определение физико-химических свойств и компонентного состава соломы озимой пшеницы из паков; получение соломы-сечки при измельчении на лабораторном измельчителе до фракции длиной 5–25 мм; обработка замоченной в воде соломы в экструдере с формированием 15 образцов предварительной обработки; расчет углеродно-азотного соотношения для смеси соломы определенного варианта предварительной обработки и инокулята; определение удельной энергоемкости процесса экструзии; проведение опытов ферментации и исследований процесса выхода биогаза в течение 42 суток для различных вариантов предварительной обработки соломы озимой пшеницы из паков, в частности варианта с одновременным действием постоянного магнитного поля. Наиболее существенными результатами исследований являются: экспериментальное доказательство эффективности способа предварительной механо-магнитной обработки соломы озимой пшеницы из тюков при производстве биогаза, формирующего синергетический эффект; при одноразовой экструзии соломы и обработке постоянным магнитным полем 1.8 мТл увеличивается выход биогаза, что позволяет получить то же количество биогаза, что и при 5-кратной экструзии, но с уменьшенными в 4,28 раза затратами энергии на экструзию. При этом сохраняется достаточная производительность процесса производства биогаза, сокращается лаг-фаза, а выход биометана увеличивается примерно на 5.5%. Значимость полученных результатов состоит в том, что предложенный подход к формированию биогазовой технология с использованием механо-магнитной обработки пшеничной соломы обеспечивает интенсификации выхода биогаза и повышение уровня производства.