W procesie fermentacji metanowej wykorzystuje się komunalne osady ściekowe – pochodzący z oczyszczalni osad z komór fermentacyjnych oraz innych instalacji służących do oczyszczania ścieków komunalnych oraz ścieków o składzie zbliżonym do ścieków komunalnych [Ustawa o odpadach].

Fermentacja metanowa to proces mikrobiologiczny, w którym złożone substancje organiczne przekształcane są w metan i dwutlenek węgla. Przebiega on w warunkach beztlenowych, w ekosystemach naturalnych oraz tych sztucznie stworzonych przez człowieka. Ma charakter wielofazowy i odbywa się w 4 etapach:

• hydroliza – rozkład polimerycznych nierozpuszczalnych związków organicznych (białka, tłuszcze, węglowodany) do prostych związków rozpuszczalnych w wodzie (monocukry, aminokwasy i kwasy tłuszczowe) przy udziale enzymów (amylazy, proteazy, lipazy) wytwarzanych przez bakterie hydrolityczne;
• acidogeneza (kwasogeneza) – rozkład zhydrolizowanych substancji do substancji prostszych przez bakterie beztlenowe; jako produkty tego etapu powstają: krótkołańcuchowe kwasy organiczne (mrówkowy, octowy, propionowy, masłowy, walerianowy, hekasnowy), alkohole (metanol, etanol), aldehydy, ketony oraz dwutlenek węgla i wodór; część z nich stanowi źródło węgla i energii dla bakterii octanogennych;
• octanogeneza – przemiana kwasów organicznych i alkoholi do kwasu octowego, dwutlenku węgla i wodoru; w procesie tym biorą udział bakterie nieselektywne, tj. redukujące jon siarczanowy do H2S oraz utleniające wodór do H2O;
• metanogeneza – tworzenie metanu z kwasu octowego lub dwutlenku węgla i wodoru przy udziale bakterii metanogennych; sumaryczne reakcje procesu metanogenezy z różnych substratów [Curkowski A. 2009].

Literatura:
 

1. Aquanet S.A. materiały własne
2. Ministerstwo Rozwoju Regionalnego, Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko, Narodowa Strategia Spójności 2007-2013 Projekt Zaakceptowany przez Radę Ministrów w dniu 1 sierpnia 2006 r., Warszawa, 1 sierpnia 2006 r.
3. Curkowski A., Mroczkowski P., Oniszk-Popławska A., Wiśniewski G.: Biogaz rolniczy – produkcja i wykorzystanie. Mazowiecka Agencja Informacyjna Sp. z o.o., Warszawa 2009
4. Ustawa o odpadach z dnia 27 kwietnia 2001 r.
5. Zhang G., Zhang P., Yang J., Liu H.: Energy – efficient sludge sonication: Power and sludge characteristic. Bioresource Technology 99: 9029 – 9031, 2008
6. Bień J.: Osady ściekowe. Teoria i praktyka. Częstochowa, 2008
7. Cywiński B., Gdula S., Kempa E.: Oczyszczanie ścieków miejskich. Podstawy technologiczne i zasady projektowania oczyszczalni. Wyd. Arkady, Warszawa, 1972
8. Sadecka Z., Myszograj S.: Biogaz – niekonwencjonalne źródło energii w oczyszczalniach ścieków. EkoTechnika 43: 35 – 39, 2007
9. Oh S., Logan B.E.: Hydrogen and electricity production from a food processing wastewater Rusing fermentation and microbial fuel cell Technologies. Water Research 39: 4673 – 4682, 2005
10. Pierścieniak M., Bartkiewicz B.: Zagospodarowanie biogazu powstającego w procesie fermentacji metanowej w oczyszczalniach ścieków. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 47, 2011 r.
11. Melguizo F.J., Ortega M., Cano A.: Robust control for a gas turbine in biomass – based electric power plants. Energy Sources 24: 591 – 599, 2002
12. Fukas-Płonka Ł.: Suszenie osadów ściekowych. Materiały seminarium szkoleniowego „Nowe technologie w przeróbce osadów ściekowych” Zakład Wodociągów i Kanalizacji, Politechnika Śląska, Brenna 2007
13. Fukas-Płonka Ł., Janik M.: Plusy i minusy suszenia osadów ściekowych, Forum Eksploatatora 5/2008

Autor: Marek Kolasiński, Centralna Oczyszczalnia Ścieków dla miasta Poznania w Koziegłowach

fot.: Aquanet Spółka Akcyjna

 Jak zamówić prenumeratę czasopisma drukowaną/elektroniczną