Borowicz Maja 29.10.2007r.
Ostrowska Magdalena
Słupecka Marlena
Sobocińska Natalia
Wydział Biologii
Biotechnologia rok III
Gr. III
Biotechnologia w ochronie środowiska
Ćwiczenie nr 5
„Fermentacja metanowa osadów ściekowych”
Celem ćwiczenia jest ocena zdolności wytwarzania biogazu podczas fermentacji metanowej osadów ściekowych.
Zakres ćwiczenia obejmuje:
-wykonanie analiz fizyczno-chemicznych próbek osadu i wody osadowej przed i po fermentacji
- określenie czasu zatrzymania osadów ściekowych w komorze fermentacji oraz obciążenia objętości komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych
-określenie efektywności fermentacji metanowej na podstawie stopnia przefermentowania osadów ściekowych, szybkości oraz wydajności wytwarzania biogazu
-charakterystykę wody osadowej
1.Określenie hydraulicznego czasu zatrzymania osadów ściekowych w komorze fermentacji oraz obciążenie objętości komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych
Hydrauliczny czas zatrzymania osadów w komorze fermentacji
Gdzie:
t- hydrauliczny czas zatrzymania osadów w komorze fermentacji
V-objętość czynna komory fermentacji [dm3]
Q- objętość osadów doprowadzona do reaktora w jednostce czasu [dm3/d]
Obciążenie objętości komory ładunkiem substancji organicznych
Gdzie:
BV- obciążenie objętości komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych
C- stężenie substancji organicznych w osadzie surowym [kg/m3]
Q- objętość osadów doprowadzona do reaktora w jednostce czasu [dm3/d]
V-objętość czynna komory fermentacji [dm3]
2. Określenie efektywności fermentacji metanowej
stopień przefermentowania
Gdzie:
Mf- stopień przefermentowania
P1- udział substancji organicznych w osadzie przefermentowanym [%sm]
m0- udział substancji mineralnych w osadzie surowym [%sm]
P0- udział substancji organicznych w osadzie surowym [%sm]
m1- udział substancji mineralnych w osadzie przefermentowanym [%sm]
szybkość produkcji biogazu
Gdzie:
rB-szybkość produkcji biogazu w przeliczeniu na dm3 komory fermentacji
vs- ilość biogazu [dm3]
V-objętość czynna komory fermentacji [dm3]
t- czas [d]
wydajność biogazu
Gdzie:
YB- wydajność produkcji biogazu w przeliczeniu na masę usuniętych związków organicznych
vs- ilość biogazu [dm3]
V-objętość czynna komory fermentacji [dm3]
t- czas [d]
XUS- ilość usuniętych substancji organicznych [g/dm3]
3. Charakterystyka wody osadowej
Zasadowość ogólna (wobec metylooranżu)
Gdzie:
ilość 0,1M HCl zużyta na miareczkowanie badanej próbki [cm3]
V- obj. próbki [cm3]
Kwasy lotne
Gdzie:
ilość wodorotlenku sodowego 0,1M zużyta na miareczkowanie badanej próbki [cm3]
6,0- il. kw. octowego równoważna na 1 cm3 wodortl. sodowego 0,1M [mg]
V- obj. próbki [cm3]
0,7- współczynnik przeliczeniowy, wynikający z empirycznego charakteru metody
Sucha pozostałość osadu
Gdzie:
waga parownicy z wysuszonym osadem [g]
waga parownicy bez osadu [g]
V- obj. osadu użytego do oznaczenia [cm3]
Sucha pozostałość po prażeniu (pozostałość mineralna)
Strata przy prażeniu (substancje organiczne
X''=X- X' [mg/dm3]
Parametr |
Jednostka |
Reaktor |
|
|
|
dopływ |
odpływ |
Odczyn Zasadowość Kwasy lotne
Hydrauliczny czas zatrzymania osadów w komorze fermentacji
Obciążenie objętości komory ładunkiem substancji organicznych
Stopień przefermentowania
Szybkość produkcji biogazu
Wydajność produkcji biogazu |
pH mval/dm3 mg/dm3
d
kg smo/m3*d
%
dm3/dm3*d
dm3/dm3*d
|
|
|
|
|
|
|
Wnioski: