Materiałem wykorzystywanym jako substrat do procesu fermentacji metanowej są osady nadmierne z komunalnej oczyszczalni ścieków. Istotnymi czynnikami wpływającymi na właściwości osadów ściekowych (OŚ) są: miejsce wytwarzania osadów, zastosowane rozwiązanie ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków, wielkość instalacji, czy obecność zakładów przemysłowych, które mogą wpływać na zmianę charakteru OŚ. Różnorodność jakościowa OŚ jest znacząca.
Wydajność fermentacji metanowej osadów ściekowych
W związku z niską suchą masą, osady ściekowe nadmierne (kierowane na instalacje fermentacji metanowej) charakteryzują się bardzo niską wydajnością w przeliczeniu na świeżą masę wynoszącą od 10 do 30 m 3 biogazu.
Jakość osadów ściekowych a produkcja biogazu
Dodatkowo charakter materiału składającego się z mikroorganizmów osadu czynnego, skutkuje ograniczonym rozkładem materii organicznej w związku z brakiem możliwości rozłożenia wszystkich komponentów komórek mikroorganizmów w procesie fermentacji metanowej. Skutkuje to ponad 30% niższą wydajnością w przeliczeniu na suchą masę organiczną niż umiarkowanie intensywnie fermentujące odpady zielone.
Źródła metali ciężkich w biogazowniach
Kolejna istotna kwestia podczas wykorzystania osadów ściekowych w procesie fermentacji to zawartość metali ciężkich. Niewielka ich ilości jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania organizmów, w tym konsorcjum mikroorganizmów fermentacyjnych, jednakże ich nadmiar w środowisku może powodować poważne zaburzenia procesu. Źródłem metali ciężkich w osadach ściekowych są ścieki przemysłowe, chemiczne środki czyszczenia stosowane w gospodarstwach domowych, spływy powierzchniowe z zanieczyszczonych powierzchni, metale mogą być również wymywane z rur wodociągowych i kanalizacyjnych, w których woda wodociągowa i ścieki są transportowane.
Wysokie stężenie metali ciężkich w oczyszczalniach ścieków
Branże przemysłowe generujące ścieki o najwyższym ładunku metali ciężkich to: przemysł ciężki, przemysł garbarski, przemysł chemiczny oraz przemysł celulozowo-papierniczy. Duże stężenie jest związane z bardzo skuteczną akumulacją metali ciężkich znajdujących się w ściekach przez osad ściekowych wynoszącą od 80 do 90%. Można zaobserwować, że mniejsze oczyszczalnie ścieków generują osady o szerokim zakresie zawartości metali ciężkich.
Certyfikacja nawozowa pofermentu
Zmiany charakteru ścieków w małych oczyszczalniach są najczęściej związane z pracą zakładów oddających ścieki do tych oczyszczalni. Zawartość metali ciężkich w osadach ściekowych bezpośrednio przekłada się na ich ilość w materiale poferemntacyjnym. Zbyt wysoka ilość metali ciężkich będzie powodować trudności w certyfikacji nawozowej materiału a co za tym idzie uzyskania statusu produktu dla pofermentu.
Autorzy:
Kamil Kozłowski – Biogas Technology/Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Jakub Pulka – Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
