Laboratoř anaerobní digesce

Laboratoř anaerobní digesce v současné době slouží především pro řešení výzkumných projektů, zabývajících se problematikou zvyšování efektivity zpracování bioodpadů v bioplynových stanicích a rovněž možnostmi využití digestátu (kapalného respektive tuhého zbytku z anaerobní digesce) k energetickým a dalším účelům.

Laboratoř je vybavena všemi prostředky nezbytnými pro sledování mezofilní anaerobní kofermentace modelových vsázek, tvořených širokou škálou biogenních materiálů (odpadů) ať již vhodných pro výrobu bioplynu nebo jinými způsoby obtížně zpracovatelných. Mezi nejdůležitější zařízení laboratoře patří 12 modelových anaerobních bioreaktorů, každý o reakčním objemu 60 dm3, které mohou být provozovány v kontinuálním i diskontinuálním režimu. Jako pasterizační/hygienizační jednotka odpadů, které to vyžadují, je používán malý autokláv KL-5-3 o objemu 5 dm3.
Produkce bioplynu je sledována bubnovými laboratorními plynoměry (mokrými plynovými hodinami) RITTER TG01 s měřícím rozsahem 0,1 - 30 dm3/h a obdobnými plynoměry SPEKTRUM PL0,1. Využívány jsou rovněž hmotnostní průtokoměry Brooks.
Analýza složení bioplynu je realizována plynovým chromatografem Agilent Technologies 7890A s plamenoionizačním detektorem a přístrojem Orsat. Pro rychlé orientační měření je využíván přenosný analyzátor Binder Combimass Ga-m1 s infračerveným senzorem pro měření obsahu CH4 (0 - 100 % obj.), CO2 (0 - 100 % obj.), elektrochemickým senzorem pro měření obsahu O2 (0 - 25 % obj.), a H2S (0 - 0,5 % obj.). Analyzátor odbírá 300 - 500 ml/min bioplynu, je tudíž používán jen sekvenčně.
Ke skladování vyrobeného bioplynu jsou využívány mokré laboratorní plynojemy o objemech do 200 dm3 a tlakové láhve s čerpacím zařízením pro CNG.
Analýzy vstupních surovin, kofermentovatelných vstupních směsí a vzniklých digestátů jsou zajišťovány částečně interními prostředky CET, částečně spoluprácí s dalšími útvary VŠB a částečně spoluprácí s externími laboratořemi.
Ke sledování anaerobních procesů slouží rovněž respirometrický systém WTW Oxitop AN6 se záznamem tlakových změn v bioreaktorech 6 x 1 dm3. Po proběhlém anaerobním rozkladu lze z kapalného vzorku rozpuštěný CO2 vypudit a následně pomocí absorbéru veškerý CO2 z plynné fáze odstranit. Vznikající tlaková diference je proporcionální koncentraci CO2 v bioplynu a zbývající přetlak je proporcionální koncentraci CH4.
Laboratoř je dále vybavena nezbytnými zařízeními, jako jsou digestoře, vakuové sušárny, mikrobiologické inkubátory, lednice, temperační lázně, pH-metry a především nezbytné analyzátory vlhkosti a dalších parametrů.

Poloprovozní výzkum kofermentace biologicky rozložitelných substrátů je realizován na poloprovozním zařízení s fermentorem o objemu 2,0 m3.

Poloprovozní fermentor o objemu 2,0 m3

 

Měření složení bioplynu - Orsat

 

Trasa bioplynu

1. fermentor o objemu 60 dm3,
2. pojistná nádoba pro záchyt pěny,
3. plynoměr (mokré plynové hodiny) 0,1 – 20 dm3/hod,
4. sušicí kolona (CaCl2),
5. analyzátor složení bioplynu,
6. plynojem 180 dm3,
7. kompresor - tlaková láhev - čisticí kolona - spalovací motor