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.
anuszka66