Stanisław Rafałowski

gr.5 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	7,09	7,53
Zasadowość	mval/dm3	49	32
Kwasy lotne	mg/dm3	771,429	411,428
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, związane to jest z procesem fermentacji metanowej i jest bardzo dobrym wskaźnikiem przebiegu zachodzącego procesu. Wacha się ono w przedziale od 7,09 do 7,53 co można stwierdzić ze osad został dobrze przefermentowany (Z. Heinrich Kanalizacja 1999;) Zasadowość jest cechą charakteryzującą zawartość związków alkalicznych rozpuszczonych zarówno w ściekach surowych jak i przefermentowanych maleje podobnie jak kwasy lotne. Kwasy lotne to ilość kwasów organicznych w osadzie. Jest to parametr kontrolny przebiegu procesu fermentacji metanowej. Wartości mieszczące się w przedziałach od 100 do 1000 określają ,iż osad został dobrze przefermentowany. 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.

---