Mézes Lili

Hogyan termelhető állati hulladékból biogáz?

II. Az anaerob bontás, fermentáció lépései

A biogáz képződése során levegőmentes anaerob körülmények között a biológiailag degradálható szerves anyagok alkotó elemeikre bomlanak, a folyamat eredményeként 50-75 % metánt és 25-50 % szén-dioxidot tartalmazó gázkeverék képződik. A metán felhasználható villamos és hőenergia termelésére, a visszamaradó szerves anyag pedig növényi tápanyagként (biotrágya) hasznosítható.

Animáció: Biológiailag bontható szerves hulladék

Az előzőekben említett anaerob fermentációnak négy fázisa van: hidrolízis, savképződés, ecetsavképződés és metántermelés. Az anaerob bontás során - mint az animáción látható - a kiindulási anyagok (polimerek) egyszerűbb vegyületekre (oligo-, monomerek) bomlanak a hidrolízisben, majd az acetogén fázisban zsírsavak és egyéb szerves savak keletkeznek, melyek közül a metántermelés szempontjából a legfontosabb az ecetsav. Végül a metanogén fázisban az energiatermelésben hasznosítható metán keletkezik. Az előzőekben ismertetett folyamatsornak két kritikus pontja van, az egyik a hidrolízis, a másik a metántermelés.

Animáció: Anaerob bontás, fermentáció

Kutatásaink során különböző biomasszareceptúra-összetételeket vizsgáltunk. Ezek közül példaként két kritikus, a környezetre nagyobb kockázatot jelentő állati hulladékot emelnék ki: a baromfitollat és a húslét. A tollfehérje nehezen bontható a mikroorganizmusok számára és növeli a keletkezett biogáz H2S-tartalmát, mely nagy mennyiségben toxikus lehet a folyamatra. A magas zsírtartalmú húslé növeli a savtartalmat, ami a pH csökkenéséhez vezet, a savas környezet pedig gátolhatja a metántermelő baktériumok szaporodását. Mindkét anyag túlzott bevitele a C:N arány káros eltolódását eredményezheti. Éppen ezért az állati eredetű hulladékok kezelhetőségének vizsgálata mellett célunk volt az érzékeny metanogén mikroorganizmusok számára biztosítani az optimális életteret (pH, C:N arány, kevés toxikus anyag) a nagyobb biogáz-kihozatal érdekében.

Animáció: Hogyan tehető hatékonyabbá az állati hulladékok hidrolízise?