Produkcja Biogazu – Stanowisko Dydaktyczne

Fermentacja beztlenowa (znana również jako fermentacja metanowa) to proces biologiczny, który   występuje naturalnie. W procesie tym mikroorganizmy rozkładają materiał biodegradowalny bez obecności tlenu. Biogaz uzyskany w tym procesie jest źródłem energii wykorzystywanym jako użyteczny środek odkażający oraz jako alternatywne źródło energii odnawialnej. Wytwarzanie biogazu w drodze rozkładu beztlenowego następuje podczas przetwarzania pozostałości biodegradowalnych. Gaz ten można wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą  turbin lub elektrowni gazowych, w piecach, grzejnikach, suszarniach, kotłach lub innych gazowych instalacjach spalania. Prezentowane stanowisko dydaktyczne umożliwia badanie i demonstrację różnych procesów zachodzących w trakcie wytwarzania biogazu, a także badanie różnych parametrów wpływających na proces jego produkcji. Stanowisko dydaktyczne produkcja biogazu wyposażono w dwa fermentatory beztlenowe. W ten sposób użytkownik może pracować albo w jednym, albo w dwóch etapach, oddzielając od siebie fazy procesu przetwarzania (w pierwszej będą zachodzić procesy hydrolizy, kwasogenezy i acetogenezy, metanogeneza w drugiej). Obie komory fermentacyjne wyposażono w płaszcz grzewczy umożliwiający regulację  temperatury dla każdej części procesu oraz w zależności od wykorzystywanych mikroorganizmów. Stanowisko może pracować w zakresie psychrofilnym (temperatura pokojowa), mezofilnym (temperatury około 35oC) lub termofilnym (temperatury około 55oC). Zestaw wyposażono w cztery pompy perystaltyczne, które umożliwiają wypełnienie komory fermentacyjnej (kwas i zasada wprowadzane w celu dokładnego dostosowania i kontroli pH na każdym etapie procesu produkcji). W przypadku pracy w procesie fermentacji beztlenowej w dwóch etapach, jedna z pomp transportuje produkt z jednej z komór fermentacyjnych do drugiej, produkt przechodzi przez zbiornik buforowy, który zbiera nadmiar przepływu z pierwszego reaktora. Sterowanie pompami pozwala na zrozumienie w jaki sposób prędkość przepływu wpływa na proces produkcji biogazu. W zestawie znajdują się również dwa zbiorniki do przechowywania i pomiaru objętości wyprodukowanego biogazu. Wytworzony biogaz przepływa rurą od górnej strony kotła do zbiorników, w których mierzona jest objętość biogazu za pomocą wyporu wody. Zbiorniki podzielono na dwie części: górna część to miejsce gromadzenia wytworzonego biogazu, dolna, mniejsza część służy do gromadzenia wypartej wody. Każdy fermentator wyposażono w czujnik temperatury oraz miernik pH. Ich zadaniem jest śledzenie całego procesu i badanie wpływu mierzonych parametrów na proces fermentacji beztlenowej. Zbiorniki do przechowywania umożliwiają przepływ zebranego biogazu rurą wyposażoną w czujnik metanu (CH4) oraz czujnik CO2 co pozwala na oszacowanie jakości wyprodukowanego biogazu (zależnej od warunków fizyczno-chemicznych wpływających na stopień zaawansowania fermentacji beztlenowej).