Poradnik
Jak działa fermentacja metanowa
Fermentacja metanowa to naturalny proces, na którym opiera się każda biogazownia. Bakterie bez dostępu tlenu rozkładają materię organiczną i uwalniają biogaz. Dzieje się to na torfowiskach, w żołądku krowy i na starych wysypiskach. Fermentor po prostu zamyka ten proces w szczelnym zbiorniku i utrzymuje w nim właściwe warunki.
Na czym polega fermentacja metanowa?
Fermentację metanową nazywa się też fermentacją beztlenową, bo zachodzi bez dostępu tlenu. Gdy materia organiczna, taka jak obornik, zostaje odcięta od powietrza, różne grupy bakterii po kolei ją rozkładają. Ostatnia grupa wytwarza metan, który gromadzi się jako biogaz. To, co zostaje na końcu, to poferment.
Fermentacja metanowa: etapy procesu
- Hydroliza. Duże cząsteczki, takie jak tłuszcze, białka i włókna, są rozbijane na mniejsze fragmenty.
- Acidogeneza. Bakterie zamieniają te fragmenty w proste kwasy i alkohole.
- Acetogeneza. Te z kolei są przekształcane głównie w kwas octowy oraz wodór i dwutlenek węgla.
- Metanogeneza. Wyspecjalizowane mikroorganizmy zamieniają je w metan i dwutlenek węgla. To właśnie jest biogaz.
Wszystkie cztery etapy fermentacji metanowej zachodzą w fermentorze jednocześnie, a każdy zależy od poprzedniego.
Fermentacja metanowa: bakterie, które ją prowadzą
Proces opiera się na kilku grupach mikroorganizmów, które działają razem. Najbardziej wrażliwe są te, które na końcu wytwarzają metan: potrzebują stabilnych warunków, braku tlenu i czasu. Dbanie o nie to główne zadanie każdej osoby, która prowadzi fermentor.
Fermentacja metanowa: temperatura mezofilna i termofilna
Fermentory pracują zwykle w jednym z dwóch zakresów temperatur:
- Mezofilnym, około 35 do 40 °C. Najczęstszy wybór: stabilny i wybaczający błędy.
- Termofilnym, około 50 do 55 °C. Szybszy, ale bardziej wrażliwy i wymaga więcej ciepła.
W chłodniejszym klimacie fermentor jest ocieplony i podgrzewany, często częścią ciepła, które sam wytwarza.
Fermentacja metanowa: warunki, które utrzymują proces w dobrej kondycji
- Stała temperatura
- Brak dostępu tlenu
- Regularne, równomierne podawanie surowca
- Właściwa proporcja składników odżywczych, zwłaszcza węgla i azotu
- Delikatne mieszanie, aby bakterie miały dostęp do surowca
- Wystarczająco dużo czasu: surowiec pozostaje w fermentorze zwykle przez kilka tygodni
Fermentacja mokra i sucha fermentacja metanowa
Fermentacja mokra przetwarza surowce płynne, takie jak gnojowica, i jest najczęstsza w gospodarstwach hodowlanych. Sucha fermentacja metanowa jest przeznaczona dla surowców, które można układać w pryzmy, takich jak obornik stały czy resztki roślinne. Właściwy wybór zależy od tego, co produkuje Twoje gospodarstwo.
Fermentacja metanowa a kompostowanie
Oba procesy rozkładają materię organiczną, ale w inny sposób. Kompostowanie wymaga tlenu, uwalnia energię w postaci ciepła i daje kompost. Fermentacja metanowa zachodzi bez tlenu, zatrzymuje energię w biogazie, który można wykorzystać, i daje poferment.
Fermentacja metanowa: produkty, czyli biogaz i poferment
Biogaz, czyli głównie metan i dwutlenek węgla, służy do produkcji ciepła i prądu albo jest uszlachetniany do biometanu. Poferment zachowuje dużą część wartości nawozowej surowca i może być stosowany jako nawóz, zgodnie z obowiązującymi przepisami. Więcej w naszym poradniku: Co to jest biogazownia?
