Fermentacja jest beztlenowym procesem mikrobiologicznym, podczas którego substancje organiczne są przekształcane w metan i ditlenek węgla. O prawidłowym przebiegu procesu decydują zarówno dobrze dobrane, zrównoważone ko-substraty, jak i odpowiednie populacje mikroorganizmów. Fermentacja przebiega w czterech fazach (hydroliza, acydogeneza, octanogeneza oraz metanogeneza), z których każda wymaga odpowiednich warunków środowiskowych decydujących o prawidłowym rozwoju mikroorganizmów, a tym samym o wydajności i jakości produkcji biogazu. Kluczowe znaczenie dla wydajnego procesu fermentacji mają badania i analizy substratów dawkowanych do procesu.
Dlatego też każda fermentacja metanowa poprzedzona jest wstępnymi badaniami właściwości fizyczno-chemicznych substratów. Podstawowe analizy obejmują oznaczenie: pH, suchej masy i suchej masy organicznej oraz zawartości azotu ogólnego. Na podstawie otrzymanych wyników można komponować wydajne ko-substraty, unikając tym samym ewentualnej inhibicji poprzez określenie ilorazu zasadowości do lotnych kwasów tłuszczowych oraz kontrolowanie stężenia amoniaku we wsadzie. Właściwy dobór ko-substratów odbywa się w funkcji C:N, a poprzedzenie procesu fermentacji metanowej testem AT4 pozwala oszacować podatność substratu na biodegradowalność. Laboratorium OBR NEMO oferuje także możliwość zbadania i optymalizacji ewentualnego wstępnego przetworzenia substratu w celu zwiększenia jego biodegradacji.
Skład fizyczno-chemiczny substratów i osadów ściekowych oznacza się zgodnie z obowiązującymi normami stosowanymi w analizie fizykochemicznej osadów ściekowych:
- pH- metoda potencjometryczna, aparatem Aqua Lytic, wg normy PN-EN 12176:2004;
- sucha masa w temp., 105˚C; metoda termograwimetryczna, w suszarce Heratherm Scientific OMS60, wg normy PN-EN 12880:2004;
- sucha masa organiczna – straty prażenia w 550˚C; metoda termograwimetryczna, w piecu Carbolite 1100, wg normy PN-EN 12879:2004;
- azot Kjeldahla- metoda miareczkowa, wg normy PN-EN 16169:2012;
- azot amonowy- metoda spektrofotometryczna, na spektrofotometrze UV-VIS double beam;
- fosfor- metoda spektrofotometryczna, na spektrofotometrze UV-VIS double beam;
- lotne kwasy tłuszczowe- miareczkowa, wg normy PN-75/C-04616/04;
- ChZT- dwuchromianowa, wg normy PN-85/C-04578.02.
