Zpracované otázky - CHEMIJE

Většina technologického tepla se spotřebuje pro ohřátí surového kalu na provozní teplotu metanizační nádrže. Přitom se počítá se specifickou tepelnou kapacitou vody 4186,8 J/kg.K. Další část tepla je nutná pro udržení teploty metanizační nádrže, což závisí vedle provozních parametrů (doby zdržení) na velikosti tepelných ztrát, určených tvarem a izolací nádrže.

Pro tepelnou bilanci provozu metanizačních nádrží má rozhodující význam stupeň zahuštění surového kalu, určující jeho objemové množství, které je nutno ohřát na provozní teplotu vyhnívací nádrže (teplota surového kalu je shodná s teplotou surové odpadní vody). Proto je třeba, aby byl kal zahuštěn alespoň na 4 až 5 % obsahu sušiny (další zahuštění je obtížné). Vyhnilý kal snadněji
uvolňuje vodu, kterou je vhodné oddělit jako vodu kalovou. Kal se tím zahustí a sníží se jeho objemové množství před dalším zpracováním. Koncentrace sušiny v metanizační, příp. zahušťovací nádrži nepřekročí obvykle 10 %. Při vyšších koncentracích je manipulace s kalem (čerpání) obtížná a navíc je při tom bržděn proces metanizace, který je při poklesu obsahu vody na 70 % inhibován silně. Kalová voda, oddělená po zahuštění kalu, se vrací do čistícího procesu. Neměla by obsahovat ve zvýšené koncentraci nerozpuštěné látky, jinak hrozí přetěžování objektů hlavní čistírenské linky. U kalové vody dobré kvality nepřekračuje obsah suspendovaných látek cca 2 g.l-1.

Další reakce probíhající při anaerobní stabilizaci kalu

Při metanizaci čistírenského kalu probíhají vedle rozkladu organických látek i další reakce. V přítomnosti dusičnanů nebo dusitanů jsou tyto redukovány na elementární dusík denitrifikačním procesem. Následně nižším oxidačně-redukčním potenciálu jsou redukovány sírany bakteriemi za tvory sulfidů, které vznikají také rozkladem síru obsahujících organických sloučenin (např. některé aminokyseliny). Kal městských ČOV obsahuje velké množství FeIII, které je vyhníváním redukováno na FeII, a to reaguje se sulfanem za vzniku FeS případně disulfidu FellS2. Při zvýšených koncentracích sulfidů v prostředí, resp. při vysokém poměru sulfid/Fe, vyskytujícím se např. v prasečí kejdě, uniká H2S do bioplynu v množství, které činí značné problémy při jeho spalování (tvoří se SO2 se silně korozívními účinky). Má-li být bioplyn využíván, je nutno z něj H2S odstranit nebo zabránit jeho úniku do bioplynu. Jednou z možností je dávkování sloučenin železa (může jím být vodárenský železitý kal), které váží H2S tvorbou nerozpustných sulfidů, do vyhnívací nádrže. Jinou možností je odstranění H2S v bioplynu, a to adsorpcí na plynárenské hmotě, jejíž součástí je hydroxid železitý, praním v alkalickém roztoku (Na2CO3) nebo v roztoku soli těžkého kovu (Fe3+, Cu2+). Využít lze i praní v roztoku chelatonátu železito-sodném.