Wysoki zysk z produkcji energii elektrycznej i ciepła w biogazowni zależy przede wszystkim od efektywnej i stabilnej produkcji biogazu w procesie fermentacji metanowej. Sam proces fermentacji zależy od wielu czynników, których odpowiednia kontrola jest kluczem do sukcesu całej inwestycji. Do tych czynników zaliczamy m.in.:
Kontrola temperatury w procesie fermentacji metanowej
Temperaturę – która powinna być kontrolowana codziennie przez obsługę biogazowni (optymalna w fermentacji mezofilowej jest na poziomie 39°C). Czynnik ten znacząco wpływa na wzrost mikroorganizmów oraz na stabilną i wydajną produkcję biogazu. W związku z tym każda awaria systemu ogrzewania, musi zostać w możliwie najszybszym czasie naprawiona. W przeciwnym wypadku może dojść do zatrzymania produkcji biogazu.
PH jako kluczowy czynnik stabilnej fermentacji
pH – każda komora fermentacyjna w instalacji biogazowej, powinna być wyposażona w pH-metr. Jeśli jednak nie zostało to przewidziane na etapie budowy, obsługujący instalacje powinni być wyposażeni w urządzenie przenośne, pozwalające na wykonanie pomiaru w próbce pulpy pobranej bezpośrednio ze zbiornika. Optymalna wartość tego czynnika dla wszystkich bakterie fermentacji metanowej mieści się w przedziale 7,0-7,8. Spadek pH, w głównym fermentorze, poniżej wartości 6,8 może być oznaką zatrzymywania procesu fermentacji i początkiem drogi do zakwaszenia zbiornika
Monitorowanie wskaźnika FOS/TAC w biogazowniach
FOS/TAC – od dłuższego czasu wskaźnik FOS/TAC (lub LKT/OWN) stanowi jedną z ważniejszych wartości stosowanych do określania przebiegu procesu fermentacji. Dzięki niemu w odpowiednim czasie można rozpoznać zakłócenia procesu oraz niebezpieczną utratę równowagi biologicznego rozkładu ładunku fermentacji, oraz przedsięwziąć odpowiednie środki. Regularna kontrola w/w parametru i odpowiednia interpretacja wyników pozwala z dużym wyprzedzeniem uniknąć ryzyk związanych np. z zakwaszeniem fermentora.
Znaczenie mikro i makroelementów w procesie biogazowej fermentacji
Mikro i makroelementy – Oprócz dostarczenia podstawowych makroelementów (węgla, azotu, fosforu i siarki) konieczne jest również zapewnienie dostępu do pierwiastków takich jak: nikiel, kobalt, wolfram, żelazo, selen i molibden. Bardzo ważnym parametrem fermentacji jest także odpowiedni stosunek węgla do azotu (C/N) w podawanym do zbiornika materiale. W związku z tym tak istotne jest dobranie odpowiednich dawek codziennego wsadu do komór fermentacyjnych
- Obciążanie fermentora materią organiczną – Obciążenie objętościowe reaktora określa dzienną ilość suchej masy organicznej zawartej w podłożu, przypadającej na 1 m3 czynnej
- objętości zbiornika. Wzrost OLR w zbiorniku fermentacyjnym powoduje zwiększenie wydajności produkcji biogazu, jednak tylko do pewnego stopnia. Dodanie zbyt dużej ilości świeżego materiału może zakłócić równowagę całego procesu oraz spowodować zmiany w środowisku zbiornika.
Odpowiednia ilość dziennie podawanego surowca zależy od rodzaju wykorzystywanego substratu, jego parametrów fizykochemicznych oraz zawartości mikro i makroelementów. Mając to na uwadze technolog biogazowni może wyznaczyć właściwe obciążenie materią organiczną fermentora. Należy jednak pamiętać, że zmiany obciążenia powinny odbywać się przy regularnej kontroli parametru FOS/TAC. W związku z tym, inwestorzy bardzo często decydują się zlecić to zadanie wyspecjalizowanym jednostkom zewnętrznym, które zajmują się pełną opieką technologiczną biogazowni i w odpowiednim momencie poinformują o możliwych zagrożeniach dla procesu.
