Biogaz bez tajemnic: rola badań laboratoryjnych

Każdy kto wybudował i eksploatuje biogazownię siłą rzeczy staje się biotechnologiem odpowiedzialnym za utrzymanie możliwie jak najwyższej wydajności, stabilności i opłacalności produkcji metanu. Aby temu sprostać i świadomie sterować przebiegiem fermentacji potrzebna jest wiedza m.in. o adekwatnościach stosowanych substratów, o kondycji bakterii uczestniczących w procesie oraz ilości i jakości wytworzonego biogazu.

Takie dane może dostarczyć wyspecjalizowane laboratorium. Informacje o adekwatnościach fizykochemicznych oraz o tzw. biogazodochodowości substratów są niezbędne już na etapie projektowania biogazowni. Później ta wiedza przydaje się podczas uruchamiania i bieżącej eksploatacji instalacji, ponieważ ułatwia sterowanie obciążeniem fermentorów, czyli ilością materii organicznej (węglowodanów, białek i tłuszczów) jaka każdego dnia do nich trafia. Ma to bezpośredni wpływ na funkcjonowanie wielu grup bakterii, które współdziałając w beztlenowym środowisku fermentora najpierw hydrolizują w/w substancje, następnie hydrolizat przerabiają – głównie na lotne kwasy tłuszczowe (LKT) a te, następnie przekształcają w pożądany przez nas CH4 oraz w CO2 i H2S. To od adekwatnego działania bakterii zależy wydajność, szybkość i stabilność produkcji biogazu.

Aby monitorować i prawidłowo reagować na to, co się dzieje w fermentorach należy cyklicznie analizować próbki masy fermentującej pod kątem parametrów takich jak: pH, sucha masa i sucha masa organiczna, stężenie azotu amonowego, FOS/TAC oraz stężenia i profil chromatograficzny LKT. Znaczenie ma również okresowe badanie stężeń pierwiastków śladowych i metali ciężkich tj. Ni, Co, Mo, Mn, Cu, Se, Zn, Pb, Cr, Cd i Hg oraz makroelementów tj. P, K, Mg, Ca, S, Fe, Na. Warto podkreślić, iż doświadczone laboratorium dostarczy te wyniki wraz z ich interpretacją. Dzięki temu powstaje system wczesnego ostrzegania i zapobiegania problemom natury biologicznej.

Laboratorium strażnik stabilności procesu

Pierwsze symptomy zmian, które mogą destrukcyjnie wpłynąć na stabilność i wydajność wytwarzania metanu są często widoczne w badanych parametrach choćby kilka tygodni przed pojawieniem się odczuwalnych zaburzeń w produkcji biogazu. Znając na czas wyniki analiz możemy działać z wyprzedzeniem, zapobiegawczo. W tym kontekście warto jeszcze raz podkreślić, iż badania laboratoryjne prowadzone w ramach monitoringu biotechnologicznego mają być narzędziem do zapobiegania problemom z produkcją biogazu, a nie tylko do potwierdzania, iż problem występuje i jak bardzo jest poważny. Dzieje się tak, gdy próbki trafiają do laboratorium zbyt rzadko lub wyłącznie wtedy, gdy personel biogazowni zauważył już, iż biogazownia nie pracuje z zakładaną wydajnością i przynosi znacznie mniejsze niż zakładano przychody z produkcji energii. Nie zawsze można zapobiec wprowadzenia razem z substratem do fermentora inhibitorów, które potrafią poważnie zaburzyć produkcję biogazu.

W takim przypadku jednak, pod kontrolą i z doradztwem laboratorium, będzie łatwiej i szybciej wyprowadzić proces na adekwatne tory.

Badania także dla pofermentu

Z odfermentowanych substratów powstaje poferment, który zgodnie z przepisami musi być cyklicznie pobierany i badany pod kątem stężeń składników nawozowych, metali ciężkich oraz liczebności bakterii E.coli i obecności Salmonella i jaj ATT. To zadanie należy zlecić akredytowanemu laboratorium.

Równie ważne jest okresowe badanie jakości produkowanego biogazu. Oprócz metanu, który stanowi 50-60% objętości biogazu, występują w nim: CO2, para wodna, H2S, amoniak, siloksany, LZO, i inne związki chemiczne. Ich stężenia należy okresowo kontrolować, np. po to by na czas wymienić złoże filtrujące, które zatrzymuje niektóre zanieczyszczenia, ograniczając ryzyko uszkodzeń silnika zasilanego biogazem.

Brak badań i kontroli wszystkich w/w parametrów może doprowadzić do poważnych zakłóceń w działaniu biogazowni i generować straty wielokrotnie większe, niż koszty monitoringu biotechnologicznego. Dlatego od początku inwestycji w biogazownię warto uwzględnić je w biznesplanie.

Chcesz wiedzieć więcej? Pobierz Akademię Inwestora Biogazowego!

Akademia Inwestora Biogazowego

Pobierz za darmo i zapisz się do newslettera

Wyślij na adres email:

Zaznaczenie pola oznacza wyrażenie zgody na otrzymywanie od Biomass Media Group Sp. z o.o. z siedzibą w Poznaniu drogą e-mailową newslettera oraz innych informacji handlowych w celu marketingu bezpośredniego, która jest świadczeniem wzajemnym w zamian za otrzymanie możliwości pobrania określonych treści. Zgoda ta może zostać wycofana w dowolnym momencie poprzez wykorzystanie linku dezaktywacyjnego dostępnego w każdej wiadomości. Więcej informacji na temat przetwarzania Twoich danych znajdziesz w Polityce prywatności [https://magazynbiomasa.pl/polityka-prywatnosci/].

Tekst: Artur Olesienkiewicz, Polbiotech Laboratorium Sp. z o.o.
Zdjęcie: Weltec Biopower