Sylwia Nachaj
gr.4 Ochrona środowiska
SPRAWOZDANIE
Ćwiczenie nr 5 Fermentacja metanowa osadów ściekowych
Cel ćwiczenia
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.
Wykonanie ćwiczenia
W celu określenia parametrów technologicznych fermentacji metanowej w osadzie surowym i po fermentacji oznaczono suchą pozostałość osadu, pozostałość mineralną oraz substancje organiczne.
Osad surowy:
Sucha pozostałość osadu:
Sucha pozostałość po prażeniu
Strata przy prażeniu
Osad przefermentowany:
Sucha pozostałość:
Sucha pozostałość po prażeniu:
Strata przy prażeniu:
Hydrauliczny czas zatrzymania osadów ściekowych w komorze fermentacji oraz obciążenie objętości komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych obliczono z następujących wzorów:
Hydrauliczny czas zatrzymania osadów ściekowych w komorze fermentacji
Obciążenie objętości komory ładunkiem zanieczyszczeń organicznych
Efektywność fermentacji metanowej określono na podstawie wzorów na:
Stopień przefermentowania:
Szybkość produkcji biogazu:
Wydajność produkcji biogazu:
Jakość wody osadowej oceniono na podstawie odczynu, zasadowości oraz kwasów lotnych.
Wyniki zestawiono w poniższej tabeli.
Parametr |
Jednostka |
Reaktor |
|
|
|
dopływ |
odpływ |
Odczyn |
pH |
7,13 |
7,68 |
Zasadowość |
mval/dm3 |
30 |
27 |
Kwasy lotne |
mg/dm3 |
7714,29 |
2571,43 |
Hydrauliczny czas zatrzymania osadów w komorze fermentacji |
d |
30 |
|
Obciążenie objętości komory ładunkiem substancji organicznych |
kgsmo/m3*d |
363,33 |
|
Stopień przefermentowania |
% |
18,99 |
|
Szybkość produkcji biogazu |
dm3/dm3*d |
0,133 |
|
Wydajność produkcji biogazu |
dm3/gsmo*d |
0,027 |
Z powyższej tabeli wynika, iż pH wody osadowej wzrasta po przejściu przez reaktor, zasadowość maleje podobnie jak kwasy lotne. Analiza fizyko-chemiczna wskazała, że zawartość substancji organicznej i mineralnej w osadzie przefermentowanym ulega zmniejszeniu, co ma związek z fermentacją metanową. Parametry techniczne wykazały, iż hydrauliczny czas zatrzymania osadów w komorze fermentacji wynosił 30 d, a obciążenie komory ładunkiem substancji organicznych 363,33 kgsmo/m3*d. Efektywność fermentacji metanowej określono na podstawie trzech parametrów, stopnia przefermentowania, który wyniósł 18,99 %; szybkość produkcji biogazu określono na poziomie 0,133 dm3/dm3*d, natomiast wydajność produkcji biogazu na poziomie 0,008 dm3/gsmo*d.