1:Mikroorganizmy a bioplyn
Za účinnou výrobou bioplynu stojí zložitý mikrobiologický proces. Aby sa tvoril bioplyn, musí byť aktívnych veľa rôznych druhov mikroorganizmov a navyše musia veľmi úzko spolupracovať. Čo je potrebné pre fungovanie a rast mikroorganizmov? Aby mikroorganizmus fungoval a rástol, potrebuje prístup k vhodnému živnému médiu, teda k substrátu. Substrát je „potrava“ pre organizmus a musí obsahovať niekoľko rôznych prvkov: zdroj energie, akceptory elektrónov, stavebné látky na budovanie nových buniek a rôzne druhy vitamínov a stopových prvkov (kovy). Vďaka prístupu k substrátu sa mikroorganizmy môžu metabolizovať, to znamená, že sa vytvárajú nové bunky a produkuje sa energia pre tento rast. Organický odpad spracovaný v procese výroby bioplynu, predstavuje substrát pre rôzne mikroorganizmy. Okrem substrátu vyžadujú mikroorganizmy vhodné prostredie pre svoj rast. Príklady dôležitých environmentálnych faktorov pre rast sú: teplota, pH, obsah kyslíka a koncentrácia soli. Rôzne organizmy majú rôzne požiadavky na tieto faktory životného prostredia, aby boli schopné optimálneho rastu. V bioplynovom procese, v ktorom môže byť aktívnych mnoho rôznych mikroorganizmov, musí byť prostredie reaktora kompatibilné s požiadavkami čo najväčšieho počtu mikroorganizmov. To znamená, že prostredie nemusí byť dokonalé pre každý mikroorganizmus, ale stále dosť dobré na to, aby umožnilo rast organizmov. Keď mikroorganizmy využívajú substrát, vytvárajú nové bunky, ale tiež rôzne druhy odpadových produktov (produkty degradácie). Odpadový produkt vylúčený špecifickým organizmom už ním nemôže byť dlhšie používaný, ale môže slúžiť ako substrát pre iný mikroorganizmus. Toto je typické pre proces výroby bioplynu, konkrétne súbor rôznych mikroorganizmov využíva ako substrát produkty degradácie druhej strany. Príkladmi mikrobiálnych odpadových produktov v procese bioplynu sú mastné kyseliny (kyselina octová, kyselina propiónová), oxid uhličitý a vodík. Metán, ktorý je konečným produktom procesu bioplynu, je tiež mikrobiálnym odpadom.
2: Mikrobiológia anaeróbneho rozkladu
Mikrobiálna komunita anaeróbneho procesu zahŕňa dve prokaryotické skupiny, ktoré spolu úzko spolupracujú: Baktérie a Archeóny. V prvom kroku, počas hydrolýzy vylučujú vhodné kmene hydrolytických baktérií hydrolytické enzýmy, ktoré štiepia nerozpustné polyméry na rozpustné monoméry a oligoméry. Sacharidy sa premieňajú na cukry, lipidy sa štiepia na mastné kyseliny a proteíny sa delia na aminokyseliny. Tieto už rozpustné molekuly prevádzajú acidogénne baktérie pri acidogenéze na kyselinu octovú a ďalšie prchavé mastné kyseliny, alkoholy, oxid uhličitý a vodík. Takýmito kyselinotvornými baktériami sú rody Clostridium, Peptococcusanerobus, Lactobacillus a Actinomyces. Ďalším procesom je acetogenéza, počas ktorej sa prchavé mastné kyseliny a alkoholy oxidujú acetogénnymi baktériami na kyselinu octovú a vodík. V poslednom kroku procesu sa metanogénne baktérie používajú na výrobu metánu a oxidu uhličitého. V prípade mezofilných baktérií je optimálna rýchlosť produkcie metánu väčšinou dosahovaná pri 35 – 37 ° C, na rozdiel od termofilných metanogénnych baktérií, ktorých maximálna metanogénna aktivita sa dosiahne pri približne 55 °C. Metanogénne baktérie sú citlivé na zmeny teploty, kvôli ich pomalšej rýchlosti rastu v prostredí reaktora. Metanogenéza sa vyskytuje pri neutrálnom pH – v rozmedzí 6,5 – 7,5.
3: A v čom je pridaná hodnota oddelenia biologického servisu?
Biologický servis v GREENCORP a jeho tím vie všetky tieto faktory ovplyvňovať a prostredie mikroorganizmov efektívne upravovať v prospech produkcie bioplynu. A to je to najdôležitejšie. Zaujalo Vás to a chceli by ste vedieť a vidieť ešte viac? Napíšte nám prostredníctvom web formulára, alebo aj na info@greencorp.sk čo všetko Vás zaujíma a my Vás budeme kontaktovať.
