STABILIZACJA BEZTLENOWA JEDNOSTOPNIOWA TERMOFILOWA
CEL I ZAKRES ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest ocena rozkładu związków organicznych
zawartych w osadach ściekowych w procesie fermentacji metanowej termofitowej.
Zakres badań będzie obejmował ocenę zmian jakości osadu przed i po procesie
fermentacji termofitowej oraz ilości i powstającego biogazu.
APARATURA I SPRZĘT
1.
Laboratoryjny model komory fermentacyjnej
Labfermenter L 1523 szwajcarskiej firmy Bioengineering (rys.8.2).
2.
Zestaw do oznaczania suchej masy (łaźnia wodna,
suszarka, eksykator, waga analityczna, parownice porcelanowe).
3.
Zestaw do oznaczania strat po prażeniu (piec
muflowy z temperaturą prażenia 550⁰C, eksykator, waga analityczna,
parownice porcelanowe).
4.
Zestaw szkła i
odczynników do oznaczania zasadowości.
5.
Zestaw szkła i odczynników do oznaczania ChZT.
6.
Pehametr.
7.
Zestaw do destylacji z parą wodną.
8.
Wirówka laboratoryjna.
9.
Waga szalkowa.
1.
Termometr pokojowy.
1.
Barometr.
WYKONANIE ĆWICZENIA
Model komory fermentacyjnej o
pojemności 19 dm3 (rys. 8.2 ) został napełniony osadem
przefermentowanym do objętości 16 dm3 . Nastawiona temperatura
procesu wynosi 55⁰C.
Prędkość
mieszania powinna zapewniać utrzymanie osadu w stanie zawieszonym i należy ją
dobrać indywidualnie (orientacyjnie ok. 300 obr/h).
W
stanie wyjściowym zbiornik biogazu jest całkowicie napełniony wodą, a niewielki
nadmiar wody powinien znajdować się w naczyniu zbiorczym. Przemawiają za tym
względy bezpieczeństwa, ponieważ mieszanina biogazu z powietrzem w pewnych
porcjach jest wybuchowa.
Rozpoczynając
badania należy odczytać z podziałki znajdującej się na zbiorniku biogazu stan
początkowy oraz zanotować temperaturę otoczenia i wartość ciśnienia
atmosferycznego. Podczas odczytów należy wyrównać poziom cieczy w naczyniu
zbiorczym i zbiorniku gromadzącym biogaz, aby odczytać początkową objętość
biogazu zebranego w zbiorniku dla rzeczywistego ciśnienia. Rzeczywistą objętość
biogazu należy przeliczyć na warunki normalne, przekształcając równanie (8.2).
Po
odczycie objętości biogazu zbiornik należy opróżnić, korzystając w tym celu z
przewodu wentylacyjnego (należy otworzyć zawór umieszczony nad zbiornikiem). W miejsce usuwanego biogazu napływa woda z
naczynia zbiorczego.
Należy pamiętać, że biogaz jest gazem palnym. Dlatego podczas jego wypuszczania
trzeba upewnić się, że w pomieszczeniu nie ma otwartego ognia.
Objętość produkowanego
biogazu należy kontrolować codziennie. W sytuacji gdy zbiornik jest wypełniony
powyżej 75%, należy usunąć biogaz w sposób opisany powyżej. Objętość wytworzonego
biogazu przelicza się na 1 kg substancji organicznej zasilającej komorę z
równania (8.3).
Vos=Vo/G, dm3/kg
s.m.o (8.3)
gdzie: Vos- objętość
biogazu powstająca z 1 kg substancji organicznej zasilającej komorę,
Vo- objętość biogazu przeliczona
na warunki normalne, dm3,
G- zawartość suchej masy organicznej
dodanej do komory, kg s.m.o.
Z
równania (8.3) można policzyć produkcję biogazu dla całego okresu badań.
Zasilanie komory.
Do komory fermentacyjnej należy
wprowadzić odpowiednią ilość osadu, którą wyznacza się jako stosunek objętości
użytecznej komory do czasu fermentacji Vu/t. W tym celu należy
zamknąć zawór między komorą fermentacyjną a zbiornikiem na biogaz. Następnie
doprowadzić do cylindra miarowego odpowiednią ilość osadu, który będzie
poddawany fermentacji. Następnie doprowadzić do niego przewód ssący pompy. Po
włączeniu pompki perystaltycznej przetłoczyć zalecaną objętość osadu,
odbierając taką samą objętość osadu przefermentowanego. Podczas zasilania
osad przefermentowany odpływa przewodem spustowym do cylindra
miarowego. Należy zwracać uwagę na to, aby objętość w komorze nie ulegała
zmianie i wynosiła 16 dm3.
Proces
fermentacji termofitowej prowadzić przez 14 dni.
Odczyt objętości gazu na skali zbiornika
biogazu należy wykonywać codziennie, a częstotliwość opróżniania zbiornika
dostosować do potrzeb. Podobnie należy prowadzić zasilanie i odbiór osadu z
komory fermentacji codziennie. Analizę jakościową osadu przefermentowanego
należy wykonywać co 7 dni.
Analizie
należy poddać osad przed i po procesie fermentacji na podstawie oznaczeń:
- suchej masy,
-suchej masy organicznej,
-suchej masy mineralnej,
-pH,
-zasadowości,
ChZT,
-lotnych kwasów
tłuszczowych(LKT),
A także zanotować ilość biogazu i
przeliczyć na warunki normalne.
W cieczy osadowej należy
oznaczyć pH, zasadowość, LKT zgodnie z metodyką podaną w rozdziale 8.3.2.
Wyniki analiz osadu przed i po
fermentacji należy zebrać w tabeli 8.3.
Tabela
8.3
Zmiana charakterystyki osadu w procesie
fermentacji termofilowej
Oznaczenie
|
Jednostka
|
Osad surowy
|
Osad przefermentowany
|
Ph
Zasadowość
ChZT
Lotne kwasy tłuszczowe
Uwodnienie
Sucha masa
Sucha masa organiczna
Sucha masa mineralna
|
-
mval/dm3
mg O2/dm3
mg/dm3
%
%
% s.m
% s.m
|
W ćwiczeniu należy obliczyć
obciążenie komory ładunkiem substancji organicznych i stopień przefermentowania
osadu ilość gazu powstającą w procesie na 1 kg s.m.o. zgodnie z równaniami
podanymi w rozdziale 8.3.2
OPRACOWANIE WYNIKÓW I WNIOSKÓW
W sprawozdaniu z ćwiczenia należy
podać:
-krótką charakterystykę procesu
fermentacji termofitowej,
-omówienie zakresu wykonywanych
badań,
-opis wykonywanych badań
technologicznych,
-tabelaryczne zestawienie
wyników,
-obliczenie obciążenia komory
ładunkiem zanieczyszczeń organicznych oraz stopnia przefermentowania osadu,
-omówienie jakości osadu przed i
po procesie.
Akurat ja się na takich kwestiach nie znam i zdecydowanie takie prace właśnie dobrze jest zlecić komuś kto wie jak to się robi. U mnie całością prac zajął się hydraulik https://hydraulik-warszawa.pl/ i wiem, że to był bardzo dobry wybór.
OdpowiedzUsuń