Zagospodarowanie osadów ściekowych jest jednym z kluczowych problemów ekologicznych oraz ekonomicznych oczyszczalni ścieków. Jednym ze sposobów stabilizacji osadów ściekowych jest proces fermentacji metanowej, prowadzący do produkcji biogazu bogatego w CH4. Proces „metanizacji” odpadów przyczynia się nie tylko do zmniejszenia objętości składowanych osadów, ale także do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych oraz do znacznego zwiększenia efektów ekonomicznych, poprzez stosowanie układów sprzężonych z kogeneracją energii elektrycznej.

Na czym polega proces produkcji biogazu

  • Produkcja biogazu jest wynikiem szeregu przemian biochemicznych powszechnie nazywanych fermentacją metanową prowadzoną przez wyspecjalizowane grupy mikroorganizmów.
  • Proces metanizacji biomasy organicznej przebiega w warunkach beztlenowych i obejmuje 4 etapy: (i) hydrolizę, (ii) kwasogenezę, (iii) octanogenezę oraz (iv) metanogenezę (Ryc. 1).
  • Produktem końcowym fermentacji metanowej jest tzw. biogaz, który zawiera ~ 60% CH4 i ~ 40% CO2. oraz domieszki innych gazów (m.in. H2S).
Schemat procesu fermentacji metanowej

Korzyści z produkcji biogazu w oczyszczalniach ścieków

  • produkcja ciepła i energii elektrycznej (tzw. jednostek CHP, ang. combined heat and power), które mogą być wykorzystywane na potrzeby własne lub dystrybuowane do sieci energetycznych
  • 1m3 biogazu to ekwiwalent ok. 10kWh, która odpowiada:

  • zmniejszenie ilości osadów ściekowych, które muszą być zagospodarowane
  • Redukcja suchej masy osadów ściekowych w wyniku fermentacji metanowej wynosi średnio 45% – 55%