Na przebieg i wydajność fermentacji metanowej wpływa cały szereg czynników fizyczno-chemicznych. Poza podstawowymi parametrami, takimi jak temperatura, pH i jakość substratu istotny jest także sam sposób  prowadzenia fermentacji.

W celu zachowania najwyższych standardów i dokładności analiz w laboratorium Ośrodka Badawczego NEMO badanie fermentacji metanowej poprzedzone jest static respiration test (AT4) w aparatach Oxi top.

Pomiar aerobowego parametru AT4 przed anaerobowym procesem fermentacji jest konieczny i służy jako uzupełnienie oceny stopnia biodegradowalności i ustabilizowania substratów. AT4 określa podatność na biodegradację substratu organicznego poprzez monitorowanie ilości zużytego tlenu przez substrat w temperaturze 20oC w czasie czterech dób.

Proces fermentacji prowadzi się w dwóch etapach:

  1. w skali laboratoryjnej, w reaktorach okresowych Gls (w celu ustalenia potencjału biogazowego substratów)
  2. ćwierć i pół-technicznej, w reaktorach do fermentacji ciągłej (w celu ustalenia odpowiednich parametrów technologicznych procesu fermentacji beztlenowej dla poszczególnych substratów).

Jednostkowa produkcja gazu (JPG) jest testem oceniającym podatność odpadów na biodegradację w warunkach beztlenowych. JPG służy również do oceny kinetyki i jakości procesu fermentacji zarówno odpadów, jak i ścieków oraz osadów ściekowych. Oznaczenie JPG prowadzone jest w reaktorach fermentacyjnych (Gls) o pojemność 2000 ml z zewnętrznym analizatorem jakości biogazu. W celu utrzymania stałych warunków temperaturowych proces prowadzony jest w szafie termostatycznej. Po każdym procesie przeprowadzany jest szereg analiz fizyczno-chemicznych pofermentu w celu sprawdzenia jego jakości. Do najczęściej przeprowadzanych analiz należą:

  • straty prażenia;
  • ChZt;
  • fosfor;
  • metale ciężkie.

20151230_135616

 

Wyniki badań uzyskane w skali laboratoryjnej optymalizuje się w warunkach technicznych w instalacji pilotażowej ciągłej w biofermentatorach (Biogas test plant), posiadających możliwość ustawienia i regulacji następujących  parametrów, tj.:

  • temperatury pulpy;
  • szybkość mieszania;
  • obciążenia reaktora;
  • częstotliwości dawkowania substratu;
  • częstotliwość pomiaru analizy jakościowej i ilościowej biogazu;
  • częstotliwość analiz fizyczno-chemicznych wsadu.

 

20150902_110310

 

 

Ze względu na możliwość zadania i kontroli parametrów procesu badania w reaktorach do fermentacji ciągłej prowadzone są w warunkach zbliżonych do warunków przemysłowych, co poprzez symulację obciążeń fermentorów, zapewnia stabilną i wydajną fermentację. Podczas badań codziennie dawkowana jest porcja jednego, lub kilku substratu, których masa wzrasta cyklicznie. 

Ponadto reaktory do fermentacji ciągłej pozwalają na całodobową kontrolę:

  • temperatury pulpy i biogazu;
  • potencjału utleniania-redukcji;

składu jakościowego i ilościowego biogazu.

Podczas każdego procesu fermentacji ciągłej kontrolowane są następujące parametry:

  • zawartość lotnych kwasów tłuszczowych;
  • sucha masa;
  • sucha masa organiczna;
  • zasadowość;
  • zawartość azotu amonowego;
  • zawartość azotu kjeldahla;
  • oznaczenie ChZT;
  • stosunek lotnych kwasów tłuszczowych do zasadowości.

 

20151009_120310