47
3.5. Parametry procesu fermentacji metanowej
'•V spoiną cechą wszystkich trzech grup związków jest także uzależnienie toksyczności c :pnia zdysocjowania. Związki niezdysocjowane działają toksycznie już przy niewy-■ckieh stężeniach, natomiast zdysocjowane przy znacznie wyższych. Obecność w substra-. t metali ciężkich osłabia toksyczne działanie siarkowodoru na skutek wytrącania siarcz-ł a tych metali. Nikiel, kobalt, molibden, selen i wolfram stanowią stymulatory bakterii metmaogennych. Zapotrzebowanie niklu dla wzrostu bakterii metanogennych wynosi -5-0,063 mg/g suchej masy komórki.
I prawidłowego przebiegu fermentacji metanowej niezbędne jest utrzymanie właści-
- j :h wymagań środowiskowych bakterii metanowych, takich jak: temperatury, pH, zakresu potencjału oksydacyjno-redukcyjnego, stężenia lotnych kwasów organicznych oraz
- mściwego zakresu alkaliczności. Wartości optymalne i ekstremalne tych parametrów : -iano w tabeli 3.2.
Większość znanych szczepów bakterii metanowych ma optimum temperaturowe w za-•resie 30-40 °C. Do właściwego przebiegu fermentacji niezmiernie ważna jest stałość ;—per a tury w granicach 1-2 °C. Bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na stabilność
- wrzenia metanu jest odczyn pH. Na wartość pH w fermentatorze wpływają słabe kwasy kwas węglowy, organiczne kwasy lotne, siarkowodór) i słabe zasady, np. zasada amono-■ _ Związki te mogą neutralizować silne kwasy i zasady, pozwalając na utrzymywanie pH w optymalnym zakresie 6,8-7,4. Regulacja pH związana jest także z alkalicznością -kładu i obecnością tlenku węgla(IV) w gazie. Wzrost bakterii metanowych, a tym samym szybkość i kierunek reakcji biochemicznych zależą ściśle od potencjału oksydacyj-
:-redukcyjnego środowiska. Za optymalny uważa się przedział od -520 do -530 mV,
- •' artości ekstremalne określa się na -490 mV i -550 mV. Podczas fermentacji związków rganicznych istotną rolę odgrywa miejsce, jakie zajmują one w układzie oksydacyj-
■^-redukcyjnym. Wszystkie wyżej omówione parametry charakteryzujące środowisko ermentacji beztlenowej są ze sobą ściśle powiązane. Zmiana jednego z nich powoduje rezpośrednią zmianę innych. Należy je ustalić indywidualnie, dla danego rodzaju ście->. iw, a nawet fermentora.
'iDela 3.2. Podstawowe parametry fermentacji metanowej
-arametr |
Wartość | ||
Jednostka |
optymalna |
ekstremalna | |
"emperatura |
°C |
30-35 |
25-40 |
Odczyn |
PH |
6,8-7,4 |
6,2-7,8 |
Potencjał oksydoredukcyjny |
mV |
-520 do -530 |
-490 do -550 |
Alkaliczność |
gCaCOg/m3 |
2000-3000 |
1000-5000 |
_otne kwasy organiczne |
gCHgCOOH/m3 |
50-500 |
2000 |