A teljesítmény vagy a potenciális metanogén gyakran mondta említett BMP ( rövidítése a biokémiai metán potenciális ) megfelel a metán mennyiségét által termelt szerves szubsztrát annak biológiai lebomlás anaerob körülmények között a folyamat során a anaerob emésztést . Ezt a metánmennyiséget a friss, száraz (DM) vagy illékony (MV) szubsztrát mennyiségéhez viszonyítva általában normál hőmérsékleti és nyomási körülmények között ( 0 ° C , 1013 hPa ) fejezzük ki . Ezt a mutatót használják az anaerob emésztési egységek méretezésére, a bemenetek mérésére és azok minőségének ellenőrzésére, valamint a tárolás során bekövetkező szénveszteségek értékelésére is.
A BMP-t a laboratóriumban számítják ki, és hátránya, hogy hosszú ( „két-hat hét az elemzett biomassza biológiai lebonthatóságától függően” ). A tudósok ezért alternatív módszereket keresnek egy anyag vagy keverék metanogén potenciáljának gyorsabb (kevesebb, mint 4 nap vagy még kevesebb) kiértékelésére, az egyik út például az infravörös spektroszkópia közelében, amely képes lehet értékelni a metanogén hatást. a metanizációs potenciál sokkal gyorsabban elérhető.
Ennek a potenciálnak a meghatározása minden bemenetnél vagy a bemenetek keverékénél az anaerob emésztési folyamatok körüli reflexió központi és elengedhetetlen eleme, a projekt technikai és gazdasági elemzésétől, a kezelési létesítmények méretezésétől és értékelésétől egészen a egy folyamat.
Buswell és Müller (1952) Boyle (1976) által elkészített egyenlete, amely ként és nitrogént tartalmaz, lehetővé teszi a szubsztrát anaerob biodegradációja során keletkező biogáz mennyiségének és elméleti összetételének megjóslását, a melyik elemi ismert.
A termék elméleti metanogén potenciálja ezután kiszámítható az ellentétes képlettel.
Az elméleti számítás eredménye csak előrejelző, mert nem vehet figyelembe számos, különösen összefüggő tényezőt: ezen elemek biológiai lebonthatóságával és biológiai hozzáférhetőségével, a sejtek növekedésével és megújulásával, a különféle szerves vegyületek biodegradációjának sebességével, a az oldódás (különösen a szén-dioxid), a kicsapódás, gátlások vagy hiányosságok jelenségei. Nem helyettesíthetők a közvetlenül az érintett szubsztrátumon végzett metanogén potenciál mérésével.
A valós metanogén potenciál mérését laboratóriumban végzik. A mérési módszerek többsége zárt bioreaktorban egy ismert jellemzõ szerves anyagmennyiség és egy ismert mennyiségû anaerob mikroorganizmus (inokulum) tenyésztésén alapszik, az optimális anaerob biológiai aktivitás kialakulását elõsegítõ körülmények között. A teszt során a mikroorganizmusok lebontják a szerves anyagot, ami biogáz termelését eredményezi. Ennek a reakciófázisnak a végén a biogáztermelés sebessége csökken, jelezve a szerves anyag biodegradációjának végét. A biogáz (vagy közvetlenül a metán előállítása a CO 2 megkötése után)) idővel mérjük, és az előállított biogáz összetételét általában gázkromatográfiával elemezzük. Az egyes minták metánpotenciálját a vizsgálat során keletkező metán kumulatív mennyiségéből határozzuk meg.
A metanogén potenciál mérését általában laboratóriumban, bioreaktorban , szakaszos üzemmódban végezzük egyetlen szubsztrát hozzáadásával, erősen hígítva egy reakcióközegben, amelynek összetétele, amelyet az alkalmazott anaerob inokulum jellege nagyban befolyásol, egyik tárgyalás a másikra. Egy több tucat laboratóriumban végzett vizsgálat a szubsztrátumtól függően 15 és 53 % közötti tartományt ad .
Ezek az üzemi feltételek a mérés érvényességét a termelt metán egyetlen térfogatára korlátozzák. Tehát a teszt során mért szubsztrát lebomlási sebessége, térfogata, összetétele és a biogáztermelés kinetikája semmiképpen sem képezhető megismételhető adatnak, és nem szabad ilyenként értelmezni. A biogáz előállítására vonatkozó ilyen típusú kvalitatív és kinetikai adatok, amelyek szükségesek az anaerob emésztési folyamat méretezéséhez, csak folyamatos vagy félig folytonos bioreaktorokban végzett vizsgálatokkal szerezhetők be.
Ezenkívül a vizsgálat során a bemenet erős hígítása elrejtheti egy lehetséges toxikus termék (vagy inhibitor) hatását a metanizációért felelős baktériumok számára, amelyek jelen lehetnek a szubsztrátumban.
Emiatt néha elvégeznek egy másik tesztet, toxicitási tesztet, az ATA-t ( anaerob toxicitási vizsgálatokhoz ) is (gyorsabb: néhány nap, de nem veheti figyelembe a baktériumok vegyületté akklimatizálódásának lehetséges jelenségeit. Mérgező, sem az iszapban található termék lehetséges mérgező szintre halmozódása).
Az alábbi táblázatban bemutatott értékek tájékoztató jellegűek, és nem tekinthetők az összes érintett bioterméket reprezentatívnak . A biotermékek azonos osztályába tartozó szubsztrátok (élelmiszer-maradványok, használt zsírok, szennyvíztisztító telepek iszapja, szarvasmarha-trágya stb.) Metanogén potenciálja valóban jelentősen változhat a termék kémiai összetételétől függően. Csak egy speciális laboratórium által végzett mérés teszi lehetővé egy szerves szubsztrát metanogén potenciáljának megismerését.
Organikus anyag | Mennyiség (m 3 CH 4 / t MB) |
---|---|
Ehető olaj | 784 |
Kukorica szalma | 331 |
Csökkentett mag | 274 |
Használt zsír | 261 |
Flotációs zsír | 244 |
Hulladék kukorica szárító siló | 220 |
Felhajt | 182 |
Csirke ürülék | 160 |
Spathe | 153 |
Alkoholfőzde | 152 |
Kukorica szilázs | 99 |
Zöld hulladék (nyírás) | 81. |
Sörfőzde hulladékai | 75 |
Élelmiszer maradványok | 63 |
Konzervek növényi hulladékai | 45 |
Szterkorium anyaga | 36 |
Híg zsírkacsa | 32 |
Puha szarvasmarha-trágya | 26. |
Malac iszap | 16. |
Szarvasmarha-hígtrágya | 13. |
Sertés trágya hizlalása | 13. |
Halhulladék | 8. |
Gyümölcs desztillációs maradék | 7 |
Vegyes disznótrágya | 7 |
Vemhes koca hígtrágya | 4 |
Növényi maradványok | Termés (lábujj / ha) |
---|---|
De | 1.25 |
Repce (és transzfer) | 1.13 |
Napraforgó | 0,54 |
Kukorica | 0,25 |
Megjegyzés: az átalakításhoz 1 tonna olajegyenérték ( toe ) egyenértékű 11 630 kWh-val .