Zpracované otázky - CHEMIJE

CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O − 130, 4 kJ

CH3COOH = CH4 + CO2 − 32, 3 kJ

Metanogenní bakterie mají dlouhou generační dobu - většinou řádově ve dnech. Z metanogenních bakterií rostou nejrychleji ty, které metabolizují směs H2+CO2, jejich generační doba je 9 až 24 hodiny. Proto se vodík v bioplynu, pokud není proces přetížen, prakticky nevyskytuje, přestože je meziproduktem řady rozkladných procesů.

Faktory ovlivňující metanizaci

Mikrobiální tvorba metanu probíhá v rozmezí teplot od 4 °C do 97 °C. U směsných kultur, které se uplatňují v anaerobních reaktorech, lze pozorovat nejméně do teploty 50 °C s jejím růstem zvyšování rychlosti rozkladu organické hmoty, což lze vysledovat i z produkce bioplynu. Tento nárůst je zřejmé plynulý, i když někteří autoři preferují lokální maxima této závislosti. V různých teplotních oblastech se však zřejmě uplatňuje různé druhové zastoupení, zejména metanogenních bakterií. Nepříznivě průběh procesu ovlivňují náhlé změny teploty. Zvláště její prudký pokles má negativní vliv. Změny teploty se projevují tím nepříznivěji, čím je kratší doba zdržení a menší koncentrace biomasy v reaktoru - neboli čím je menší stáří kalu.

Optimální pH mikroorganizmů předmetanizační fáze se většinou pohybuje nad hodnotou 5,0. Acidogenní mikroorganizmy jsou vůči nízkému pH méně citlivé než metanogenní, jejichž optimum je v oblasti 6,5 až 7 a při pH pod 6,0 a nad 8,0 je jejich činnost inhibována.

K výraznějšímu poklesu pH dochází v zapracovaném reaktoru při vyčerpání tlumivé kapacity prostředí, a to většinou vlivem zvýšené produkce mastných kyselin jako důsledek nevyvážené činnosti bakteriální mikroflóry (metanogenní bakterie nestačí rozkládat produkci acidogenních, případně acetogenních bakterií) , což může být důsledkem přetížení reaktoru nebo následkem inhibice metanogenních bakterií buď toxickým působením nebo náhlou změnou teploty. Při nežádoucím poklesu pH se přidává Ca(OH)2. Při zvýšení pH nad 7,6 může být proces inhibován vyšší koncentrací nedisociovaného NH3.

Z bilance produkce biomasy vyplývá potřebné množství nutrientů ve vztahu k organické hmotě vyjádřené jako CHSK v rozsahu CHSK:N:P 300:6,7:1 až 500:6,4:1, a to hlavně pro období zapracování procesu. Pro substráty s převahou sacharidů se doporučuje prvně uvedený poměr.

Nepříznivě působí vyšší koncentrace těžkých kovů (Cu, Pb, Cr, Zn aj.), zejména pokud nejsou vysráženy jako sulfidy. Zvláště nepříznivě působí oxidující látky (O2, H2O2 aj.). Z organických látek působí škodlivě pesticidy, tenzidy, rozpouštědla j.

69. Kal na ČOV – zdroje, kvalita, schéma zpracování

Látky obsažené ve splaškových vodách mají původ v:

1. pitné vodě, kterou je zásobeno obyvatelstvo,

2. produktech metabolizmu (exkrementech),

3. produktech lidské činnosti v domácnostech, které jsou splachovány do veřejné kanalizace (zbytky jídel, prací a čistící prostředky aj.).