Agroenergetyka.pl

Energetyka, OZE w sieci: Agroenergetyka na FB
OZE grupa na FB / GL / Blog energetyczno - paliwowy
 
 
strona główna  Zarejestruj się  Ogłoszenia  Forum  Kontakt z Redakcją 


Artykuły
BIOGAZ
 

Inhibitory

Data: 2009-12-04
Występują różne powody zahamowania produkcji gazu wzgl. przebiegu procesu. Z jednej strony mogą one być związane z problemami technicznymi instalacji. Z drugiej strony przyczyną opóźnień w przebiegu procesu mogą być inhibitory. Są to substancje, które już w niewielkich ilościach działają toksycznie na bakterie i zakłócają proces rozkładu. Chcąc opisać te substancje, musimy je podzielić na te, które dostają się do fermentatora poprzez dodanie podłoża, oraz te, które występują jako produkty pośrednie z poszczególnych etapów rozkładu.

Przy dostarczaniu składników pokarmowych należy sobie uzmysłowić, że również nadmierne podanie podłoża może zahamować proces fermentacji, ponieważ każda substancja składowa substratu podana w większych stężeniach może działać szkodliwie na bakterie. Dotyczy to szczególnie substancji takich jak antybiotyki, środki dezynfekujące lub rozpuszczalniki, środki chwastobójcze, sole lub metale ciężkie, które nawet w niewielkich ilościach mogą zahamować proces rozkładu. Ale nawet ważne pierwiastki śladowe mogą w wysokich stężeniach działać toksycznie na bakterie. Ponieważ bakterie do pewnego stopnia mogą się dopasować do takich substancji, stężenie, od którego substancja staje się szkodliwa jest trudne do określenia. W przypadku niektórych inhibitorów możemy mówić o wzajemnym oddziaływaniu z innymi substancjami. Metale ciężkie szkodzą procesowi fermentacji tylko wtedy, gdy występują w wolnej postaci. Siarkowodór, powstający w procesie fermentacji łączy się z metalami ciężkimi i powoduje ich neutralizację.
Podczas procesu fermentacji mogą powstać również inne zahamowujące proces substancje. Szczególnie amoniak (NH3) nawet w niewielkich stężeniach działa szkodliwie na bakterie. Stanowi to równowagę względem stężenia amonu (NH4) fermentatora (amoniak reaguje przy tym z wodą tworząc jon amonowy i jon OH oraz na odwrót).
Oznacza to, że przy zwiększonym odczynie zasadowym pH, a więc przy podniesionym stężeniu jonów OH-, równowaga się przesuwa i wzrasta stężenie amoniaku. Podczas gdy amoniak służy większości bakteriom jako źródło N, to już w niewielkich stężeniach (od 0,15 g/l) działa hamująco na mikroorganizmy. Ponadto wysokie stężenie łączne NH3 i NH4 od 3000 mg/l może prowadzić do zahamowania procesu produkcji biogazu.

Innym produktem procesu fermentacji jest siarkowodór (H2S), który w wolnej postaci jako trucizna komórkowa już przy stężeniu wynoszącym 50 mg/l może zahamować proces rozkładu. Siarka jest ponadto ważnym pierwiastkiem śladowym, a tym samym ważnym mikroelementem bakterii metanowych. Poza tym metale ciężkie poprzez połączenie z siarczkami (S2-) ulegają neutralizacji.
Widzimy więc, że działanie hamujące różnych substancji zależy od wielu czynników a ustalenie stałych wartości granicznych, od których zaczyna się zahamowanie procesu jest bardzo trudnym zadaniem.

Tabela poniżej przedstawia wykaz inhibitorów:
inhibitor stężenie
sód

między 6 a 30 g/l (w przystosowanych kulturach do 60 g/l)

potas od 3 g/l
wapń od 2,8 g/l CaCl2
magnez od 2,4 g/l MgCl2
jon amonowy 2,7 – 10 g/l
amoniak od 0,15 g/l
siarka od 50 mg/l H2S, 100 mg/l S2-, 160 mg/l Na2S
(w przystosowanych kulturach do 600 mg/l Na2S i 1000 mg/l H2S)
metale ciężkie jako wolne jony:
od 10mg/l Ni, od 40 mg/l Cu, od 130 mg/l Cr, od 340 mg/l Pb, od 400 mg/l Zn

w formie węglanowej:
od 160 mg/l Zn, od 170 mg/l Cu, od 180 mg/l Cd, od 530 mg/l Cr3+, od 1750 mg/l Fe

metale ciężkie mogą być wyłapywane i neutralizowane przez siarczki
rozgałęzione kwasy tłuszczowe kwas izomasłowy: działa hamująco już od 50 mg/l


Materiał dostępny na platformie www.energetyka.edu.pl w kursie BIOGAZ.

Z A P R A S Z A M Y ! ! !
materiał dostępny za darmo
 
strona główna | polityka prywatności | nota prawna | partnerzy | kontakt | mapa serwisu | REKLAMA
Projekty HVAC | turbiny wiatrowe | Forum OZE
Copyright © Agroenergetyka.pl | design: Projekty internetowe