Digestió Anaeròbica: Paràmetres de Funcionament i Components del Procés

Digestió Anaeròbica: Paràmetres de Funcionament

CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O. Els bacteris metanogènics són anaerobis estrictes i són la fase limitant del procés.

Paràmetres que condicionen el procés

A. pH i alcalinitat

El pH òptim és de 6,5-7,5. Els bacteris acetogènics i metanogènics són els més sensibles a les variacions de pH. Per assegurar un procés estable cal garantir una certa alcalinitat del medi (capacitat tampó de HCO3-).

B. Potencial redox

Mesura de l'anaerobiosi del medi. Ha de ser baix per assegurar el bon desenvolupament de les poblacions metanogèniques estrictes. En el medi no poden haver-hi oxidants com O2, NO3 o SO4.

C. Nutrients

Nutrients necessaris per a les poblacions anaeròbiques: C, N i P.

D. Persistència de tòxics o inhibidors

Desinfectants, antibiòtics, amoníac i metalls pesants causen problemes en el desenvolupament dels microorganismes. L'inhibidor més important és el NH3.

Paràmetres de funcionament

A. Temperatura

La digestió es pot fer en diferents rangs de temperatura:

• Psicròfila (20 ºC): temperatura ambient, baix rendiment, temps de retenció elevats. Útil per a afluents diluïts on no és necessari produir biogàs.
• Mesofila (35 ºC): major estabilitat degut a una major presència de microorganismes capaços de degradar el substrat i menor cost pel manteniment de la temperatura.
• Termofila (55 ºC): major producció de CH4, major eliminació d'àcids volàtils, menor temps de retenció i higienització, però augment del cost per la temperatura.

B. Agitació

Cal assegurar que les partícules no sedimentin. L'agitació ha de ser suau per no trencar els agregats de bacteris. La sedimentació de partícules produeix una reducció de la taxa de reacció entre substrat i enzims dels bacteris, disminuint l'activitat i el rendiment.

C. Temps de retenció

Temps que el material es troba en procés. Com més temps de retenció, més gran és la taxa d'eliminació de matèria orgànica biodegradable, però menor producció de biogàs.

Components de la instal·lació

• Dipòsit d'influent: on es barregen o s'homogeneïtzen els residus o la biomassa a digerir.
• Digestor: reactor biològic on es produeixen les reaccions de fermentació de la matèria orgànica i la producció de biogàs.
• Gasòmetres: serveixen per emmagatzemar temporalment el biogàs quan es genera en major quantitat del que es consumeix en la cogeneració. És una estructura de 2 capes, amb goma flexible amb una cúpula de material resistent a la llum solar i a les evaporacions internes. Pot ser una unitat independent, la coberta del dipòsit efluent o la pròpia coberta del digestor.