UNIVERSIT UNIVERSITA ATEA POLIT POLITEHNICA EHNICA DIN BUCURE BUCUREȘ TI FACULTATEA ENERGETICA PROGRAM PROGRAM DE MASTER MS7
OBȚINER INEREA EA BIOG BIOGA AZULU ZULUII ÎN STA STAȚ IILE IILE DE EPUR EPURA ARE
Masterand:BUZOI BIANCA an! "II"
C#nd$%t# C#nd$%t#rr șt&&nț&'&$: S"!" Dr" In(" E!ena E!&sa)eta Manea
Ses&n Ses&nea ea de C#*n C#*n&$% &$%r& r& Șt&&nț&'&$e &'&$e Stden Stdenț eș t&+ Pr#&e Pr#&e$t $t POSDRU POSDRU ID, ID,-.7 -.77. 7. N#&e*)r&e /0,1
1
CUPRINS:
1. Intr Introd oduc ucer eree 2. Importan Importanța temei temei de cercetare. cercetare. Descrierea Descrierea stadiului stadiului actual actual al cerceta cercetarii rii 3. Obiective 4. Rezu Rezultltat atee ob obținut inute. e. Disc Discuuții. ii. 5. Co Conncluz cluziiii 6. Bibli iblioora ra!ie !ie
2
,"
Intr Intr# #d$e d$ere re
Bioazul este este termenul !olosit pentru amestecul de aze "metan# metan# $idroen și bio%id de carbon etc.& etc.& de oriine oriine bioen bioen'' care iau naștere tere prin proces procesele ele de !erment !ermentaaț ie sau azei!icare azei!icare a di!erite di!erite substanțe oranice. (cest (cestee aze servind servind prin ardere ardere ca surs' eneretic' "enerie "enerie bioen'&) bioen'&) 23 *. +neria +neria obținut' din acest acest lan lanț# biomas',b biomas',bioaz ioaz,cur ,curent ent electric electric și aent aent termic# termic# se nu numește enerie reenerabil'# reenerabil'# pe urm'torul considerent- dio%idul de carbon eliminat n atmos!er' la arderea bioazului# reprezint' o cantitate cel mult eal' cu cu cantitatea asimilat' asimilat' de plantele sau nutrețurile consumate consumate de animale# n perioada perioada lor veetal'. veetal'. /n ideea protocolului de la 0oto# 0oto# aceasta reprezint' un circuit nc$is de dio%id de carbon# spre deoseb deosebire ire de carburan carburanții !osili !osili "az metan# metan# c'rbune# c'rbune# ț iț ei& la arderea arderea c'rora c'rora se dea' dea' dio%id de carbon care carbon care a !ost asimilat cu multe mii de ani n urm') 23 *. Bioazul Bioazul cunosc cunoscut ut ca și combustibil combustibil bio bio sau biomas' biomas' se se obține prin e%tra e%traerea erea o%ienului din ntreaa sa mas'. ermen ermentar tarea ea deșeurilo eurilorr produc producee bioaz bioaz care care con conține n dio% dio%id id de carb carbon on și az metan. Bioaz Bioazul ul se obține prin elimin eliminare areaa o%ienu o%ienului lui din ntrea ntreaaa masa a deșeurilor eurilor el conținnd n principal $idroen# mono%id de carbon# azot și az metan. etanul# mono%idul mono%idul de carbon carbon și $idroenul $idroenul pot !i o%idate obținnduse ast!el bioazul. bioazul. 7roduc 7roducția și utilizar utilizarea ea de bioa bioazz desc$id desc$idee noi domeni domeniii de activita activitate te . 7otenț ialul ialul biomasei din aricultur' și nu numai este nca nca n mare mare parte parte nee%ploatat# nee%ploatat# deș i acest acest sector sector are un mare mare poten potențial de de cre creștere tere și este este de de aș teptat teptat s' se se dezv dezvolt oltee puter puternic nic n urma urmator toriiii ani ) 18 *. 7iața de bioaz bioaz n Romnia Romnia este este una din cele mai puțin dezvolt dezvoltate ate din +uropa +uropa . 7rim 7rimaa sta stație de prod produc ucer eree a ener eneri iei ei ree reene nera rabi bile le n coe coene nera rare re## din din bio bioaz az## a !ost !ost inauurat' inauurat' n iulie iulie 2913 la la ilipine ilipineștii de 7adure 7adure n ude udeț ul 7ra$ova. 7ra$ova. +neria +neria este este produs' produs' n aceast' stație !olosinduse de resturi r esturi oranice și porumb. (entul termic produs "anual apro%imativ apro%imativ 8.599 8.599 :;$ enerie enerie electric'& electric'& este trans!ormat trans!ormat n abur ș i este !urnizat !urnizat unei !abrici de mezeluri mezeluri din apropierea apropierea stației )14 * . 3
/" I*2#rtan I*2#rtanța te*e& te*e& de $er$e $er$etare" tare" Des$r Des$r&erea &erea stad&!& stad&!& a$ta! a$ta! a! a! $er$etar& $er$etar&&&
Diestia anaerob' a n'molului n'molului de canalizare a !ost !ost aplicat' la stațiile de epurare a apelor apelor uzate uzate de zeci de ani. ani. +ste +ste o te$no te$nolo loie ie binecu binecunos noscut cut'# '# e!icient' e!icient' și durabi durabil' l' a mediului# ce permite permite producerea de enerie sub !orm' de c'ldur'# electricitate ș i ; sau de combustibil combustibil pentru pentru ve$icu ve$icule# le# precum precum și stabilizar stabilizarea ea și reducerea reducerea volumu volumului lui de n'mol. n'mol. /n inlanda# apro%imativ un milion de tone de n'moluri de epurare sunt produse anual# cu diest diestia ia anaer anaerob' ob' la 3538< 3538< C # cea cea mai mare parte in reacto reactoare areci ciste stern' rn' din oț el sau beton aitate aitate continuu. continuu. /n anul 2996# cele 15 diestoare diestoare au produs 23#5 milioane milioane m= de bioaz# din care 29.3 milioane m= !ost utilizate ca enerie "electricitate 28 >: $? c'ldur' @A >: $? enerie mecanic' 1#A >: $&. Cel mai adesea n'molurile de epurare sunt die diera rate te sin sinur ure# e# deși cod codi ies estitiaa cu alte alte subs substra tratu turi ri ar pute puteaa !i bene bene!i!ic' c' n ceea ceea ce prive privește creșterea terea produc producției de bioaz bioaz și cre creș terea terea venit venituri urilor lor prin prin ta%e ta%e de poart' poart')) 13 13 *.*. Codiestia anaerob' este raportata a o!eri o serie de avantae asupra diestiei di!eritelor di!eritelor materia materiale le # cum cum ar !i cre creș terea e!icien e!icienț ei costuri costurilor lor "o instal instalaaț ie pentru pentru mai mai multe materiale&# deradarea sporit' a materialelor tratate datorit' e!ectelor sinerice# optim' umiditate umiditate și nutrien nutrient' t' a conținutul inutul ș i de diluare diluare a compu compuș ilor in$ibitive in$ibitive## cum ar !i amoniacul amoniacul sau prod produse usele le de dera deradar daree a lipidel lipidelor or## precum precum și creșterea terea produc producției de bio bioaz az ) 8 *. 7oate 7oate produce# produce# de asemen asemenea# ea# noi metode metode de r'spndi r'spndire re a bolilo bolilorr și# ast!el# ast!el# pentru pentru a reduce la minimum opțiunile de reutilizare a materialului tratat# este nevoie nevoie de consideraț ie și o plani!icare atent'. Codiestia anaerob' a n'molului de canalizare# de e%emplu# !racția oranic oranic'' de surse surse sortate sortate a deșeurilor eurilor urbane urbane solide solide ) 6 ? 11 11 *# deș eurile produse produse de de patiserie patiserie ) @ *# de deșeuri municipale municipale solide solide ) 12 *#*# n'molur n'molurii din industria industria celulozei celulozei ș i $rtiei $rtiei ș i producția de enzime ) 5 * au !ost studiate studiate mai devreme. devreme. 'molurile de epurare tipice cuprind n'mol primar separat din apele uzate n timpul predecantarii și n'mol bioloic n e%ces din sistemul de n'mol activ. activ. Caracteristicile Caracteristicile n'molurilor de de epurare epurare di!er' oarecum n di!erite ț 'ri ș i domenii domenii de e%emplu# ca urmare urmare a consumulu consumuluii de ap' ap' și industrie industrieii locale. locale. Conținutul total solid "& este de obice obiceii sc'zut sc'zut ș i volumul de n'mol mai mare dect dac' o parte din ap' este ndep'rtat' nainte de
4
tratarea n'molului. tabilizare bioloic' a n'molului are drept scop deradarea volatilelor solide solide "E&# conținutul inutul oranic oranic al n'molului# n'molului# și sc'derea sc'derea ulterioar' ulterioar' a volumulu volumuluii de n'mol. ai mult dect dect att# att# conținutul de de azot ș i de !os!or !os!or sunt importan importante# te# n special special atunci atunci cnd cnd n'molul n'molul stabilizat stabilizat este reutilizat reutilizat ca nr'ș'mnt 'mnt sau ca ameliorator ameliorator de sol. 'molurile 'molurile de epurare epurare contin contin materi materiale ale ușor bioderad bioderadabile abile și poten potenț ialul s'u de produc producț ie de de metan metan tipic este de apro%imativ 399499 m= ; tEadded ) 5 *. aterialel aterialelee boate in lipide sunt sunt cunoscute cunoscute a avea un ridicat poten potențial de producț ie de metan# metan# dar produsele produsele lor de deradare# deradare# acizi acizi rași cu caten' lun' lun' "FC(&# "FC(&# ar putea !i rav in$ibite de metanoenez'. In$ibarea a !ost mult timp considerat' ireversibil'# dar n ultimul timp sa dovedit reversibil' ) 1 ?2? 3? A? *# cu un un consum tot mai mare de acetat ș i de butirat se indic' recuperarea ) 3 *. ai mult dect att# atunci cnd se produce diestia materialelor boate boate in lipide se observa o !az' de latenț' ntre FC( ș i producț ia de metan ) 11 *. Bacterii acetoenic acetoenicee capabile capabile derad'rii derad'rii FC( sau dovedit dovedit a crește n timpul timpul !azei de laten latenț' ) 11 11 *.*. 'molul colector de r'simi cuprinde materiale rase separate din apele uzate de e%emp e%emplu lu## rest restau aura rant ntee și buc' buc't' t'ri riii inst institituuționa ionale le.. (nter nterio ior# r# aces acesta ta a !ost !ost n prin princi cipa pall depozitat# depozitat# dar din cauza leisla leislației stricte de mediu# cum ar !i Directiva Directiva Gniunii Gniunii +uropene +uropene privin privindd depozi depozitar tarea ea deșeurilo eurilorr biode bioderad radabi abile le "31;1A "31;1AA1 A1 ; G+& G+&## acest acest lucru lucru nu mai este permis. /n ciuda !aptului c' un subprodus de oriine animal' "O(&# atunci cnd este produs n centralele de prelucrare a carnii# aceasta nu este inclus' n reulamentul (B7 a G+ "1@@4;2992 ; G+& din cauza cauza trecerii prin sita de 6 mm din cadrul instala instalaț iei. Compostare poate !i aplicat' aplicat' n'molului n'molului colector de r'simi# dar conținutul inutul s'u ridicat ridicat de umiditate umiditate il !ace !ace nepotr nepotrivi ivitt punct punct de veder vederee te$nic te$nic.. Diest Diestia ia anaer anaerob' ob' o!er' o opțiune iune mai bun'# deoarece este capabil' n a trata materiale umede. Diestia de n'mol colector de r'simi n sine nu este posibil' din cauz' sumei relativ mici de produse ș i risc ridicat r idicat de in$ibare FC(. (st!el# codiestia cu n'molurile de epurare o!er' cea mai atractiv' posibilitatea. Davidsson Davidsson și colab. colab. "2998& a studia studiatt aceast' aceast' opțiune cu n'mol n'mol colecto colectorr de r'simi r'simi de la rest restau aura rant ntee și buc' buc't' t'ri riii inst institituuționa ionale le "pro "produ duccț ie de meta metann pote potennț ial ial 845 845A2 A288 m= ; tEadd tEadded& ed&## dar se pare ca nimeni nimeni nu a reușit diera dierarea rea n'molu n'molului lui colecto colectorr de r'simi r'simi concentrat de tip O( din plantele de prelucrare a c'rnii. /n acest studiu# !ezabilitatea anaerob' de codiestie a n'molului de canalizare și a n'mo n'molu luri rilo lorr cole colect ctoa oare re de r's r'simi imi dint dintro ro inst instal alaație de prel preluc ucra rare re a c'rn c'rniiii a !ost !ost investiat investiat'' la 35 =C. =C. 7arametrii 7arametrii de de !uncționare ionare au !ost !ost aleș i n !unc !uncț ie de o ::7 ::7 milocii milocii 5
municipal municipal !inlan !inlandez' dez' și o instala instalație de prelucrare prelucrare a c'rnii c'rnii special specializat izat n n t'ierea t'ierea c'rnii c'rnii ș i pre' pre'tire tireaa produs produselo elorr din carne carne și mezelu mezeluri. ri. /n e%per e%perime imente ntele le de lot# lot# poten potenț ialele ialele de producție de metan ale ale celor dou' materiale materiale au !ost determinate determinate separat separat ș i# de asemenea# ca di!eri di!erite te ameste amestecur curi.i. Glteri Glterior or## per!or per!orman manț a n proces procesul ul de codi codiest estie ie a n'mol n'molulu uluii de canalizare și a n'molurilor n'molurilor colectoare de r'simi n raporturi de de alimentare di!erite# di!erite# a !ost determinat determinat'' n e%periment e%perimentele ele reactorului. reactorului. Rezultatele Rezultatele au !ost comparate comparate cu cele obț inute de la un sinur reactor de tratare a n'molurilor de epurare "martor&) 13 *. Cantitatea de ap' ap' uzat' uzat' și colectat' colectat' prin rețelele de de canalizarea canalizarea din din Romnia Romnia este este in con contitinu nuaa cre creștere tere #as #ast! t!el el can cantitita tate teaa de ap' ap' epur epurat ataa cre creș te # dete determ rmin inn ndd ș i cre creș tere tereaa cant cantititaaților ilor de namo namoll proc proces esat atee și impl implic icitit cre creș tere tereaa cons consum umul ului ui ener enere etiticc spec speci!i!ic ic proceselor de de tratare a apelor uzate și a namolului de epurare . /n urmatorii ani#con!orm Reulamentelor +uropene se vor naspri condiț iile de eliminare eliminare și depozitare depozitare a de deșeurilor. eurilor.amolu amolurile rile rezultate rezultate n n urma proces procesului ului de epurar epuraree sunt clasi!icate clasi!icate ca și deseuri nepericuloase # admise la depozitare . ratare ratareaa necorespu necorespunz'to nz'toare are a namolurilo namolurilorr n spațiile de epurare epurare poate duce la respiner respinerea ea acestora acestora din depozit depozitele ele autorizat autorizatee de deșeuri .7rincip .7rincipalul alul scop scop al tratarii tratarii este acela de a reduce conținutul de ap' din namol # diminund ast!el ast!el costurile cu transportul transportul ș i depozitarea; valori!icarea ulterioara . In al doilea rand este necesar' reducerea; eliminarea ris risculu culuii in!e in!ecct'r t'rii solu solulu luii și a apelor elor !rea !reatitice ce cu polu poluaanț i or oranic anicii # viru iruș i ș i aenț i patoeni.ratarea namoului are ca principal obiectiv descompunerea materiei oranice n urma urma proc proces esel elor or de natu natur' r' bioc bioc$i $imi mic' c'.. 7roc 7roces esel elee biol biolo oic icee care care inte interv rvin in n timp timpul ul descompunerii materiei oranice sunt de dou' cateorii •
7rocese aerobe# n cadrul c'rora se produce combinarea materiei
oranice cu o%ienul "o%idarea&# cu producere de caldur'. •
7roc 7roces esee anae anaero robe be## cara caract cter eriz izat atee prin prin dezi dezint nte era rare reaa o%i o%ien enul ului ui
"reduc "reducția& cu consum consum de caldur'. caldur'. C#3d&(est&a
Codiestia este diestia simultan' a unui amestec omoen de dou' sau mai multe substraturi. ituația cea mai des ntalnita este este atunci cnd o cantitate mare mare dintrun substrat de baz' principal "de e%emplu# unoi de rad sau n'mol de epurare& se ames ameste tec' c' și se dier' dier' mpr mpreu eun' n' cu cant cantit' it'ți mici mici dintru dintrunn sin sinur ur## sau sau o vari variet etat atee de 6
substraturi suplimentare. +%presia HHcodiestieHH este aplicat' n mod independent cu raportul dintre substraturile respective utilizate simultan. 7n' !oarte recent diestia anaerob' "D(& a !ost un sinur substrat# tratament cu scop unic. De e%emplu# unoiul de rad a !ost dierat pentru producerea de enerie? n'mo n'molu luri rile le de epur epurar aree au !ost !ost anae anaero robb stab stabili iliza zate te și apel apelee uzat uzatee indu indust stri rial al au !ost !ost pretra pretratat tatee naint naintee de !inal !inal ntro ntro instala instalaț ie de tratar trataree a apelor apelor uzate. uzate. (st' (st'zi# zi# limitel limitelee ș i posibil posibilit' it'țile diestie diestieii anaero anaerobe be sunt mai bine bine cunosc cunoscute ute și# prin prin urmare urmare## codi codiest estia ia a devenit o te$noloie standard ) 15 *. +%ist' doi conduc'tori maori ce au contribuit la promovarea codiestiei1. Die iestoarele din stațiile de epurar rare a apelor lor uzate sunt de obice icei supradimen supradimension sionate. ate. (d'ua (d'uarea rea de cosubstratur cosubstraturii aut' la producerea producerea de mai mult az și enerie electric' la un cost marinal suplimentar. +neria +neria electric' produs' n plus permite a acoperi nevoile eneretice ale tratarii apei reziduale la un cost rezonabil. 2. 7roducția de bioaz din unoiul unoiul de rad aricol sinur "ce are un randament randament de az relativ relativ sc'zut & nu este din punct de vedere economic economic viabil viabil la prețurile curente curente ale petrol petrolulu ului.i. (d'ua (d'uarea rea de cosub cosubstr stratu aturiri cu un potențial ridicat ridicat de metan metan creș te nu numai numai randamente de aze# dar mai presus presus de toate crește veniturile prin ta%e ta%e de basculare) 15 *.
7
-" O)&e$t&4e
Cantita Cantitațile de deșeuri oranice oranice pretab pretabile ile bioazulu bioazului#i# au crescut crescut continuu continuu n ultimii ultimii 19 ani# paralel paralel cu creșterea produc producției ; consumulu consumuluii ș i cu precaritat precaritatea ea metode metodelor lor e%ist e%istente ente de tratare. 7roduc 7roducția și utilizare utilizareaa de bioaz bioaz desc desc$id $idee noi domenii domenii de activit activitate ate.. 7otenț ialul ialul biomasei biomasei din aricultur' aricultur' este este nc' n mare parte nee%plo nee%ploatat# atat# deș i acest sector sector are cel mai mare potențial de creștere și este este de aș teptat teptat s' se dezvolte dezvolte puternic puternic n urm'torii urm'torii ani. /mbun't'țirea situației actuale contribuie la dezvoltarea unei pieț e durabile pentru bioaz. Gtilizarea namolului n aricultur' presupune tratarea acestuia iar metoda cea mai pre!erat' este !ermentarea anaerob'. (cest proces nu doar strabilizeaz' azul reducndui mirosul și elemenetele elemenetele patoene ci se produce și bioazul bioazul ce poate !i utilizat utilizat ca și surs' de caldur' și enerie n cadrul stației de epurare# reducnduse ast!el cererea de enerie enerie pentru pentru stația de epurare. epurare. /n Romnia # stațiile de epurare muncipale sunt prev'zute cu tancuri de !ermentare anaerob' anaerob' #dar puține !olosesc !olosesc e!icient bioazul bioazul # multe dintre acestea acestea a!landuse a!landuse ntro stare precar precar'' de !uncționare. ionare. ursele ursele reenerab reenerabile ile de enerie enerie pot contribui contribui la satis!acer satis!acerea ea nevoilor curente de ncalzire n anumite zone "rurale& " rurale& de!avorizate. 7entru valori!icarea potenț ialului economic al surselor surselor reener reenerabi abile le de eneri enerie# e# n condi condiț ii concure concurenti ntiale ale ale pieț ei de enerie# este necesar' adoptarea și punerea n practic' a unor politici# instrumente ș i resurse speci!ice. Gtilizarea surselor de enerie reenerabile au au un impact neliabil asupra asupra mediului ambiant# ele ne emitnd aze cu e!ect de ser'. C$iar daca prin ardere# biomasa elimin' o cantitate de CO2# aceast' cantitatea este absorbit' de aceasta pe pe durata creș terii sale# bilan bilanțul !iind nul. /n acela acelasi si timp aceste aceste te$no te$nolo loiiii nu produc produc deșeuri euri pericu periculoa loase se## spre spre deosebire deosebire de instala instalațiile nucleare. nucleare.
8
1" Re5!tate Re5!tate ș& d&s$ț&& Ident&'&$area 2#tenț&a!e!#r srse de de *ater&e #r(an&$% #r(an&$% $e 2#t 2#t '& &ntr#dse 6n 2r#$es! de sta)&!&5are anaer#)%"
Bioazul este produs n di!erite sectoare n care sunt disponibile substraturi oranice. 7rincipalele sectoare și substraturile substraturile lor sunt 1&Deșeuri euri orani oranice ce ari aricol colee a& Re Rezi zidu duur urii zoot zoote$ e$ni nice ce un unoi oi de de ra radd # dee deect ctiiii lic$ lic$id idee b& Rezidu Reziduuri uri din cultur culturile ile veeta veetale le cultu culturiri enere eneretic tice# e# rezidu reziduuri uri de prod produc ucție 2&Deșeuri oran oranice ice din din industria industria alimentar' alimentar' a& 7ește și carne b& Conserve c& Gleiuri și rasimi d& or'rit și pani!icație e& Ja$'r și za$aroase 3&Deșeuri oranic oranicee provenite provenite din din aroind aroindustrii ustrii a& Indu Indusstria tria celu celulo lozzei și a $rt $rtie ieii b& 7rod 7roduc ucer erea ea baut bautur urilo ilorr aclo aclool olic icee și r'co r'cori rito toar aree c& 7rocesarea laptelui 4&Deșeuri euri biol biolo oic icee a& racția oranic' a deșeuril rilor mu municipale b& Deșeuri de la res restauran rante și $oteluri 5&amoluri 5& amoluri reziduale reziduale din stațiile municipale de epurare a apelor 6&Deșeuri din industria industria biodiselu biodiselului. lui. 1.De 1.Deșeurile eurile oria orianic nicee aricole aricole Deșeuri eurile le ari arico cole le repr reprez ezin int' t' prin princi cipa pale lele le surs sursee pote potennțiale iale de subs substr trat at pent pentru ru producerea de bioaz . O consecin consecinț' important' important' a creșterii animale animalelor lor este repreze reprezentat' ntat' de produc producerea erea unor unor cantit'ți nsemnate de deecții sau reziduuri reziduuri oranice. /n eneral# aceste reziduuri reziduuri oranice din zoote$nie zoote$nie sunt valori!ica valori!icate# te# n special# ca surs' important' important' de materie oranic' oranic' ș i elemente
9
minerale pentru solurile aricole. De alt!el# n literatura de specialitate# ele sunt numite adesea nrasaminte oranice. a& Reziduuri zoote$nice ice Cantita Cantitatea tea de deec deecții produs' produs' de un animal animal depinde depinde de mai mulți !actor !actorii # de asemen asemenea ea și caracteri caracteristicil sticilee acestora acestora.. Deșeuri eurile le de oriin oriinee animal animal'# '# care care nu prezint' riscuri deosebite# pot pot !i supuse supuse prelucr'rii industriale industriale ș i producerii de !ainuri de carne# de oase# de sne sau !ainuri mi%te# prin di!erite tratamente termice. /n !ermele mari de tip intensive# n care e%ist' staț ii de bioaz# anumite deșeuri euri pot !i supuse supuse !erment !erment'ri 'riii metanice metanice## n asoci asociere ere cu alte alte deș euri euri veetale veetale## rezultand bioaz și namol !ermentat# lipsit de riscuri in!ectioase ș i parazitare)25*. •
>unoi de rad
Reprez Repr ezin int' t' un amest amestec ec de aștern ternut ut "pa "paie ie## coce coceni ni## rume rumeu uș# !run !runze ze etc. etc.&# &# dee deeccții și urin urin'# '# acest acestea ea din urm' urm' n cant cantititat atee mare mare comp compar arat ativ iv cu puter puterea ea absorbant absorbant'' a a șternutului# ternutului# di!erent' di!erent' pan' pan' la cantitatea cantitatea emis' !iind !iind colectat' colectat' n !osa de purin. purin. >unoiul >unoiul de rad rad provenit provenit de la cai ș i oi este este mai boat n element elementee nutriti nutritive ve dect dect cel cel de la bovine bovine sau porcin porcine# e# compoz compoziiția acest acestuia uia depinz depinznd nd de calitatea calitatea astern asternutulu utului#i# de cantita cantitatea tea și calitatea calitatea $rane $raneii consumate consumate## precum precum ș i de particularit particularit''țile diestiv metabolice metabolice ale animalelo animalelorr considera considerate. te. >unoiul de rad este este un nr nraaș'mn 'mntt ora orani nicc comp comple let# t# con conținn inndd toat toatee elem elemen ente tele le nutr nutrititiv ivee necesare plantei- # 7# 0# Ca# # B# n# Jn# Cu# etc)25*. >unoiul >unoiul de rad mai prezint' prezint' importan importanț' pentru acț iunea multilate multilateral' ral' pe care o are asupra nsu nsușirilor !izicoc$ !izicoc$imice imice ale solului solului prin ridicarea ridicarea st'rii enerale enerale de !ertil !ertilita itate. te. +l +l m're m'rește perme permeabi abilit litate ateaa pentru pentru apa apa ș i aer# aer# contr contribu ibuie ie la cre creș terea terea conținutul inutului ui n $umus# $umus# spor sporeește capac capacita itatea tea de de tampo tamponar naree și putere putereaa de re reț inere inere a subs substa tannțelor elor nutr nutrititiv ive. e. De asem asemen enea ea## mbo mbo' 'țește solu solull cu mic microor roora ani nism smee !olo !olossitoa itoare re și m're m'rește canti cantita tate teaa de bio%i bio%idd de carbo carbonn din din sol sol care care aut' aut' la solubilizarea substanțelor nutritive)25*. •
Deec Deecții lic$id lic$idee
Deeccțiile Dee iile semi!l semi!lui uide de și !luid !luidee sunt sunt colect colectat atee de la bater bateriiiile le de creș tere tere a pas'rilor pas'rilor## din !osele !osele ad'postur ad'posturilor ilor.. (u (u un con conținut de subș tanț ' uscat' uscat' de ma%imu ma%imum m 15K și sunt boate boate n !os!or. !os!or. 7entru 7entru a !i utilizate utilizate trebuie trebuie s' !ie libere libere de corpuri corpuri solide solide și omoeniz omoenizate ate naint naintee și n timpul timpul adminis administra trarii. rii. (dmi (dminis nistra trate te in timpul timpul
10
veet veetaației# au o acțiune iune rapid' rapid'## elemen elementel telee minera minerale le putn putndd !i dispon disponibi ibile le imedia imediatt pent pentru ru plan plante te## cu e!ecte e!ecte deos deoseb ebitit de !avora !avorabi bile le asup asupra ra cre creșteri teriii ș i dezv dezvol olt' t'ri riii acestora. ipul ipul de de deec deecții
Connținut Co inut de de subs substa tannț' uscat' "K&
ubstanta oranic' "K subst. Gscat'&
Eolum bioaz "m=;t substan substanț' oranic oranic'' &
Deec Deecții lic$id lic$idee 611 68 85 299 269 bovine Deec De ecții solid solidee 1125 65 85 299 399 bovine Deec Deecții lic$id lic$idee 2#5 A#@ 69 85 269 459 porcine Deec De ecții solid solidee 2925 @5 A9 459 porcine Deec Deecții lic$id lic$idee 192A @5 @@ 299 499 p's'ri Deec De ecții solid solidee 32 32#5 @9 89 499 p's'ri Deecții solide solide ovine ovine 25 39 89 249 599 abel 1 . Conținutul inutul de substan substanț' uscat' uscat' # substa substannț ' orani oranic' c' uscat' uscat' și volum de bioaz "m=;t substanț' oranic'& n zoote$nie)25*. zoote$nie)25*. unt prezentate prezentate estimativ estimativ cantita cantitațile de bioaz bioaz ce se pot produce prin !ermentarea !ermentarea anaerob' a di!eritelor tipuri de materiale oranice provenite din zoote$nie. aterie prim' Deecții de de porcin porcinee Deecții de de bovine bovine >unoi de p's'ri Deec Deecții de de cal cal Deec Deecții de de oi oi >unoi de rad
Bio ioaz obtenabil din substanț' uscat' oranic' ic' # n l ;L Fimite Fimite de de varia variație Ealoare medie 399...559 445 A9...319 299 319...629 465 299...399 259 A9....319 299
[email protected] 225
able able 2 . Bioazul Bioazul obținut din substanț' oranic' uscat' uscat' F ; L n zoote$nie)25* zoote$nie)25* . 7rovenien 7roveniența materiei materiei prime prime
G..
(pa reziudal' de la porci porci "evacuare $idraulic' cu spalari zilnice &
;dm=
11
/nc'r'tur' oranic'# n CBO5 39994999
(pa rezidual' de la porci " evacuare evacuare pe pern' ;dm= 49996999 de apa & 'mol decantat din ape reziduale de la porci ;dm= 1999912999 Deec Deecții porc porc ;dm= 3999935999 (pe reziduale de la bovine bovine ;dm= 39994999 'mol decantat din ape reziduale bovine ;dm= A99911999 (pe reziduale de la p's'ri p's'ri ;dm= 25993599 able 3 . /nc'rc'tur' oranic' din ape reziduale# n CBO5 n zoote$nie)25* . b&
Rezi Re zidu duur urii din din cult cultur urililee vee veeta tale le •
culturi culturi eneretice eneretice și reziduuri de produc producție
7entru producerea bioazului pot !i utilizate urm'toarele veetale - paie de ru# orz# orz# ov'z# ov'z# secar'# secar'# rapi rapiț' ? lueri lueri de carto! carto!i#i# soia# soia# !asole# !asole# roș ii# mac ? cocenii cocenii de porumb porumb # !runze de s!ecl' de za$'r sau s!ecl' !uraer' # de !loarea soarelui # iarb' verde sau uscat'# lucern' verde sau uscat' # buruieni di!erite uscate sau verzi etc. ipul de materiale de oriine veetal'
Conținut Con inut de de substa substannț' uscat' uscat' "K& 34 2682 86A3 29 85A9 86 2#9 3#@
ubstan ubstanț' oranic' oranic' Eolum bioaz "m=;t "K subst.uscat'& subst. oranic' &
iloz de porumb 86 3593A9 iloz de ierburi 6@A8 399599 n 83A3 599 ri!oi 89 399599 7aie 858A 189699 Coceni de porumb @2 399@99 Rebuturi distilatie A4A5 339 "mere& elasa 89 A5 399 Jer 4#3 6#5 89A2 339 Rebuturi veetale 529 @6A9 359 abel 4 . Con Conținutul inutul de substan substanț' uscat' uscat' # substan substanț' oranic oranic'' uscat' uscat' și volumul volumul de bioaz "m=;t subst. oranic' & n industria aricol'. unt prezentate prezentate estimativ estimativ cantita cantitațile de bioaz bioaz ce se pot produce prin !ermentarea !ermentarea anaero anaerob' b' a di!eri di!eritel telor or tipuri tipuri de materi materiale ale oran oranice ice proven provenite ite din aricu aricultu ltur' r' sau din industria de procesare a produselor aricole)25*. 2. Deșeuri euri or oran anic icee din din indu indust stria ria ali alime ment ntar ar'' -
12
Resursele de materii prime provenite din indstria alimentar' sunt e%treme de diverse !iindc' rezult' din di!erite te$nloii de alimentare sau c$iar din anumite !aze te$noloice ./n continuare vor !i prezentate principalele surse de materii prime pentru prelucrarea bioazului . a. 7ește și carne Industria peștelui - apele apele reziduale din din aceasta industrie au o nc'rcare oranic' e%primat' n CBO5 !oarte mare . (ceste ape pot constitui ca atare o materie prim' buna pentru producerea bioazului#putanduse bioazului#putanduse conta conta pe o producție de bioaz de 1912 m= de bioaz pentru !iecare metru cub de ap' prelucrat' ? n sc$imb # apele reziduale provenite de la !ermele piscicole au nc'rc'ri mai mici care se situeaz' sub baremul economic "eneretic& de prelucrare n bioas)25* . Industria c'rnii - materia materia prim' pentru obț inerea bioazului bioazului rezulta n primul rand rand din activitatea de abatorizare prin snele nevalori!icat nevalori!icat ca atare sau n alte preparate # prin con conținutul stomacal stomacal al al animalelor animalelor sacri!icate sacri!icate # apoi prin prin alte alte secț ii# prin deș eurile rase #de la preparatele din carne # eviscer'rile de la abatoarele de p's'ri # prelucrarea intestinelor .e estimeaz' c' de la !ermentarea !ermentarea metanoena metanoena a de deșeurilor care rezult' rezult' de la sacri!icarea și prelucrarea carnii provenite provenite de la un cap de animal se pot obț ine 9#8m= bioaz de la un porc de 65 L 2#4m= bioaz de la o vit' de de 399 L 9#95m= bioaz de de la la o 'in' medie 7entru 7entru ca obținerea inerea de bioaz bioaz sa !ie !ie ct mai mai e!icient' e!icient' este este indicat indicat ca deș eurile de abator de la prelucrarea c'rnii sa !ie recoltate separate de apele de sp'lare # cu care nu trebuie s' se amestece . /n acest acest !el pentru !ermentaț ia metanoen' se va va dispune de material concentrat sub raportul raportul potențialului # iar apele reziudale nu vor vor mai avea o ncarcare att de mare # !iind mai uș or de epurat)25* . b. Conserve (pele provenite din aceast' industrie sunt # n eneral # puț in ncarcate oranic "CBO5& . +le nu prezint'# deci# interes din punctul punctul de vedere al obț inerii bioazului . c. Gleiuri și rasimi Deși !oarte !oarte poluant poluantee # apele apele rezidual rezidualee de la !abric !abricare areaa uleiul uleiului ui nu sunt sunt utiliza utilizate te curent la producerea bioazului . Cea mai mare ncarcare oranic' "62#999 m;dm=& o au apele de la scindarea scindarea oapstocLul oapstocLului ui #adic' a sapunurilo sapunurilorr rezultate de la neutraliza neutralizarea rea uleiul uleiului ui cu $idro%id $idro%id de sodiu sodiu . cind cindare area# a# n vederea vederea obținerii inerii acizilo acizilorr rași # se !ace !ace cu
13
autorul autorul acidului acidului sul!uric sul!uric și# n consecin consecinț' # apele rezulta rezultate te vor !i boate boate n sul!at sul!at de sodiu sodiu ori ori vor vor avea avea o conc concen entr traație ridi ridica cat' t' de sul! sul!aați care care au o acț iune iune in$i in$ibi bito toar aree asup asupra ra bacteriilor metanoene #deci aceste nu se se pot dezvolta)1A*. dezvolta)1A*. d. orarit și pani!icație (pe ncarcate cu substanț' oranic' #n cea mai mare parte acestea !iind sub !orma de de%trin# za$'ruri# r'șini# acizi acizi oranici# ș i n mic' m'sur' # suspensii reprezentate de resturi de drodii)1A*. e. Ja$'r și za$aroase O situ situaație simi simila lara ra cu cea cea a indu indust stri riei ei pani pani!i!ica caț iei iei . Da Dac' c' din din apel apelee rezi rezidu dual alee provenite din circuitul de transportspalare s!ecl' # nc'rc'turile de CBO5 sunt de ordin 299659 m;dm= # apele care se scur din cmpurile de depozitare a n'molului de la puri!icarea zemurilor au 1629.999 m dm= # iar cele de pe plat!ormele de depozitare a bor$otului bor$otului cca 19.999 m;dm= m;dm= . /n situația n care este oranizat' oranizat' colectarea colectarea separat' separat' a aces acesto torr scur scure eri ri treb trebui uiee tinu tinutt seam seamaa de !apt !aptul ul c' apel apelee rezi rezidu dual alee prov proven enititee de la prelucrarea s!eclei de za$ar sunt relativ s'race n azot. (cest lucru se poate corecta !ie prin combinare combinareaa acestor acestor ape cu altele care con conțin mai mult azot # !ie introducn introducndd nutrienț i cu azot n alimentarea alimentarea zilnic' a !ermentatorului instalaț iei de bioas )1A* )1A* . 3. Deșeuri euri ora orani nice ce prov proven enititee din din aro aroi ind ndus ustri triii a. Indu Indust stria ria celu celulo loze zeii și a $rti $rtiei ei b. 7roduc 7roducere ereaa b'utur b'uturilo ilorr aclool acloolice ice și r'cori r'coritoa toare re Gn studiu de caz # e!ectuat la !abrica de bere din >rivita # a aratat c' e!luentul total al apelor uzate nu reprezint' nc'rc'ri e%aerat de mari !iind 1599 1699 m;dm=CBO5. m;dm=CBO5. +%ist' nsa secții din care rezult' ape ape mai ncarcate- !ierberea !ierberea 2694 m;dm=# !ermentația I ș i II 2299 m;dm=. (cestea ar putea !i colectate separat separat și prelucra prelucrate te prin prin !ermen !ermenta tație metano metanoen' en' deși n literatura literatura de specialita specialitate te # acest acest demers este destul de rar . abricarea abricarea malțui nu enereaz enereaz'' ape cu nc'rc'ri nc'rc'ri care s' usti!ice !ermenta !ermentația metanoen' " 699A99 m;dm=CBO5&)25*. m;dm=CBO5&)25*. Deșeuri eurile le din din indu indust stri riaa vinu vinulu luii sunt sunt n prin princi cipa pal#d l#dou ou'' - tesc tescov ovin ina# a# de la pres pres'r 'rar area ea struu struuri rilo lorr și dro drodi diaa de vin # depu depus' s' n reci recipi pien enții n care are loc !ermentarea alcoolic' a vinului. c. 7roc 7roces esaarea rea lap lapte telu luii
14
Deșeurile din din industria industria laptelui laptelui con conțin componen componente te caracteris caracteristice tice ale laptel laptelui ui adic' protenie # lucide " lactoz'& lipide . (cestea apar sub !orm' relativ diluat' n e!luentul total uzat al !abricilor sau apar n di!erite !aze de !abricare din care pot !i diria diriate te direct direct spre spre produc producția de bioaz bioaz.. (st!e (st!e#de #de e%empl e%emplu# u# zerul zerul rezult rezultat at de la !abricarea !abricarea brnzeturil brnzeturilor or # are un potențial metanoen metanoen ridicat ridicat . Gn litru de zer dulce dulce # dac' nu este valori!icat ca atare # poate produce prin !ermentare metanoen' 2223 l de bioaz . O !abric' care prelucreaz' brnzeturi 29.999 litri de lapte # din care recupereaz' apro%iativ 15.999 l zer # poate prduce 339345 m= bioaz din acest zer. zer. Fa !abrica !abricarea rea brnz brnzetu eturilo rilorr rezult' rezult' și deșeuri euri te$nolo te$noloice ice.. De e%emplu e%emplu de la brn brnze zetu turil rilee !erm !ermen enta tate te sau sau de la cașcava cavall rezu rezult' lt' s!'rma s!'rmatu turi ri de la cura curaț area area peri period odic icaa a aces acesto tora ra n curs cursul ul !erm !ermen enta tari riii # pier pierde deri rile le de apa apa de la op'r op'rir irea ea cașcavalu cavalurilo rilorr etc. etc. # toate toate acestea acestea putnd putnd !i adaua adauate te la zerul zerul supus supus !erment' !erment'rii rii m'rind prin aceasta producția de bioas)1A*. 7rovenien 7roveniența materiei materiei prime prime
G..
/nc'rc'tur' oranic'# n CBO5 abric abricii or' or'șenești de preluc prelucrar raree a laptel laptelui ui ;dm= 8991999 abrici de brnzeturi ;dm= 39994999 abrici de lapte și unt ;dm= 19991299 Carne " abatorizare& ;dm= 59996999 Carne " abatorizare abatorizare și preparate preparate din din carne carne & ;dm= 15992999 ec ecții de de prel preluc ucra rare re a pe peștelu teluii ;dm= 1499915999 abrici de ulei comestibil ;dm= 18992299 abrici de za$'r ;dm= 49995999 abrici de conserve leume ;dm= 699@99 abrici de conserve !ructe ;dm= @99899 abrici de bere și malț ;dm= 8991299 Industria vinului ;dm= 899919999 able able 5 . /nc'c'tur' oranic' din apele reziduale # n CBO5 n industria alimentar')25*. 4. Deșeuri bioloice a. rac racția ora orani nic' c' a deșeuri eurilo lorr muni munici cipa pale le b. Deșeuri euri de la rest restau aura rant ntee și $ote $otelu luri ri (șez'rile umane se trateaz' trateaz' din punctul de vedere al al apelor reziduale # care sunt purtatoare purtatoare ale poten potențialului ialului metano metanoen en al așez'rii. ez'rii.
15
(pele uzate or'șenești nu trebuie s' aib' o ncarcare oranic' oranic' mai mare de 399 m;dm= CBO5 m n condi condițiile n care se respect' actele normative normative 5. ' 'mol moluri uri rez rezidu iduale ale din stațiile munici municipal palee de epurar epuraree a apel apelor or 7rocesele de prelucrare a n'molurilor sunt multiple ș i variate # n !uncț ie de provenien proveniența și de caracterist caracteristicile icile lor# lor# dar și n !uncț ie de modul modul de evacuare. evacuare. 7rincipalii 7rincipalii compuș i rezulta rezultați n urma trat'rii trat'rii apei uzate - uleiuri uleiuri ș i rasimi rasimi # nutrie nutriennț i azot azot ș i !os!or)2 !os!or)25* 5* . 6. Deșeuri din industria biodiselului. palarea cu ap' a biodiselului biodiselului pentru ndepartarea alcalinitații ș i a urmelor de de licerin' este o operație care poate crea probleme datorit' datorit' !orm'rii emisiilor.
Pr#$es! )&#!#(&$ de d&(est&e anaer#)% F&( ,"8
7rod 7roduc ucer erea ea bio bioaz azul ului ui prin prin die diest stie ie anae anaero rob' b' "(D& "(D& este este cons consid ider erat at'' a !i tratamentul tratamentul optim optim n cazul cazul unoiulu unoiuluii animal# animal# precum precum ș i n acela al al unei lari lari varieta varietaț i de deșeuri euri orani oranice ce pretab pretabile ile acestu acestuii scop# scop# deoare deoarece ce ast!el ast!el respe respecti ctivel velee substr substratu aturiri sunt sunt trans!ormate n enerie reenerabil' și n nraș amant oranic pentru aricultur') 13 *. Diestia anaerob' "(D& este un proces bioloic comple%# prin intermediul c'ruia# n absența o%ienului# substan ța oranic' este trans!ormat' n bioaz "sau az bioloic&# constituit constituit n principal principal din metan metan și an$idrid' an$idrid' carbonic'. carbonic'. 7rocentu 7rocentull de metan din bioaz variaz variaz'' n !unc !uncție de tipul tipul de de substa substannț' orani oranic' c' diera dierat' t' și de condi condiț iile iile de proces proces## de la un minim de circa 59K pn' la 89K ) 13 *. /n prezent# cea mai m ai important' aplicație a proceselor (D o reprezint' producerea de bioaz n instala instalații speciale# speciale# prin procesare procesareaa substratur substraturilor ilor provenite provenite din aricultur'# aricultur'# precum precum unoiul animal# reziduurile reziduurile veetale# veetale# culturile culturile eneretice eneretice sau deș eurile eurile oranice rezult rezultate ate din activita activitațile aroin aroindus dustri triale ale ș i din industr industria ia alimenta alimentar'. r'. Con!orm Con!orm (en (enț iei Intern Internaaționale ionale pentru pentru +neri +neriee "I+(&# "I+(&# un numar de ctev ctevaa mii de !abric !abricii arico aricole le care care utiliz utilizeaz eaz'' proces procesul ul (D sunt sunt !unc !uncționale ionale in +uropa +uropa și n (meri (merica ca de ord. ord. ulte dintre dintre acestea sunt reprezentate de instala instalații avansate din punct de vedere te$noloic# te$noloic# construite la scara mare# numarul numarul lor cunoscnd cunoscnd o creștere considerabil' considerabil' n ultimii ani)13*. e esti estime meaz az'' c' la nive nivell euro europe pean an e%is e%ist' t' un pote potennțial ial cons consid ider erab abilil pent pentru ru creșterea produc producției actuale actuale de bioaz# bioaz# pe baza baza activit activitaaților din domen domeniul iul zoote$nic zoote$nic.. Dup' larirea G+# noile t'ri membre ale +uropei de +st trebuie# de asemenea# s' utilizeze 16
aceste aceste te$nol te$noloi oiii și s' bene!ic bene!iciez iezee de pe urma urma poten potențialulu ialuluii lor ridicat ridicat pentru pentru bioaz. bioaz. Implementarea te$noloiilor (D n aceste t'ri va contribui la reducerea unui numar mare de prob proble leme me de polu poluar aree a medi mediul ului ui## odat odataa cu inte intens nsi!i!ic icar area ea dezv dezvol olta tari riii dura durabi bile le a comunitaților rurale și a sectorului aricol n ansamblu )13 *. Bioaz Bioazul ul produs produs prin prin proces procesul ul (D este ie!tin și const constitu ituie ie o sursa sursa de eneri eneriee reenerabil'# acesta producnd# n urma combustiei# CO 2 neutru neutru și o!erind o!erind posibilitat posibilitatea ea trat'r trat'riiii și recicla reciclarii rii unei unei ntre ntreii varieta varietaț i de rezidu reziduuri uri ș i produse produse ari aricol colee secunda secundare# re# a divers diverselo elorr biorez biorezidu iduuri uri## a apelor apelor rezidu reziduale ale orani oranice ce prove provenit nitee din indust industrie# rie# a apelor apelor menaere menaere și n'molurilo n'molurilorr de canaliz canalizare# are# pe o cale cale sustenab sustenabil' il' și Mprieteno Mprietenoas'N as'N cu cu mediul mediul nconurator. /n acelasi timp# bioazul aduce un mare numar de bene!icii de natura socio economic' economic'## att pentru pentru !ermierii !ermierii implica implicați n mod direct direct n producer producerea ea acestuia acestuia## ct ș i la nivelul nivelul ntreii ntreii societa societați . Circuitul nutrientilor# prin procesul producerii producerii bioazului de la producția de materii prime la aplicarea aplicarea diestatu diestatului lui ca nr'ș'mant este unul nc$is. nc$is. Compusii Compusii cu carbon "C& sunt sunt redu redusi si## prin prin proc proces esul ul de die diest stie ie anae anaero rob' b'## meta metanu null "C "C 4& !iin !iindd !olo !olosi sitt pent pentru ru producerea de enerie# n timp ce dio%idul de carbon "CO 2& este eliberat n atmos!era# de unde este preluat preluat de catre plante# plante# n cursul cursul !otosintezei. !otosintezei. Gnii compuș i ai carbonulu carbonuluii r'mn n diestat# mbunat'țind conținutul n carbon al solurilor# atunci cnd diestatul este util utiliz izat at ca nr nr''ș'man 'mant. t. 7rod 7roduc ucția de bio bioaz az poat poatee !i per!e per!ect ct inte inter rat at'' n activ activita itate teaa !ermelor !ermelor conve convennționale sau a !ermelor !ermelor oranice# oranice# unde diestatu diestatull nlocuie nlocuieș te nr' nr'ș 'mintele 'mintele anor anora ani nice ce obi obișnuit nuite# e# prod produs usee obținut inutee cu cons consum umul ul unei unei mari mari cant cantititaați de ener eneri iee !osil')13*. Ca procesul (D s' poata avea loc# este necesar' actiunea di!eritelor rupuri de microoran microoranisme# isme# n masur' masur' s' trans!or trans!orme me substan substanț' oranic' oranic' n compu compuși intermediari# intermediari# n principal principal acid acetic# acetic# an$idrida carbonic' carbonic' și $idroen# $idroen# utilizabile utilizabile de microoranism microoranismele ele metanoene care conduc procesul# producnd metanul. icroora icrooranisme nismele le anaerobe anaerobe prezint' prezint' o vitez' scazut' scazut' de dezvoltare dezvoltare și o vitez' vitez' mic' de reac reacție și deci deci e neces necesar ar s' se men mențin' optime# optime# pe ct ct posibil# posibil# condi condiț iile mediulu mediuluii de reacție. impi impiii de proces proces sunt sunt relati relativv luni luni dac' dac' se compar' compar' cu cei ai altor altor proces procesee bioloice# avantaul procesului este c' materia oranic' comple%' este trans!ormat' ntr un az az combus combustib tibilil ie!tin ie!tin de o nalta nalta putere putere caloric caloric'. '. /n ambien ambientul tul de reac reacț ie# numit de obicei diestor" sau reactor anaerob&# va trebui s' rezulte un compromis ntre e%ientele tutu tuturo rorr rup rupel elor or de bact bacter eriiii## pent pentru ru a perm permititee dezv dezvol olta tare reaa simu simultltan an'' a tutu tuturo ror r 17
microoranismelor implicate. 7$ul optim este de @ @#5. emperatura emperatura optim' a procesului este in ur de 35 9C# daca se utilizeaz' bacterii mezo!ile# sau n ur de 55 9C# daca se utilizeaz' bacterii termo!ile. Fa proces particip' urmatoarele rupuri de bacteriibacterii $idrolitice# care descompun macromoleculele bioderadabile n substanțe mai simple? bacterii acidoene# acidoene# care care utilizeaz' utilizeaz' ca substrat compu compușii oranici simpli •
•
elibera eliberați de bacterii bacteriile le $idrolitic $idroliticee și produc produc acizi acizi oranici oranici cu lan lanț scurt# scurt# care la la rndul rndul lor reprezint' substratul pentru rupurile urmatoare de bacterii? bact bacter eriiii acet aceto oen ene# e# prod produc ucat atoa oare re obli oblia ate te de $idr $idro oen en "O7 "O7((•
Obbliate droen 7roducin (cetoens&# care utilizeaz' ca substrat produsele din bacterii acidoene dnd naștere la acetat# $idroen și an$idride carbonice? bacterii omacetoene care sintetizeaz' acetat plecnd de la an$idride •
carbonice și $idroen? bacterii metanoene# metanoene# di!erențiate n doua ruperupe•
a. cele cele care care prod produc uc meta metann și an$ an$id idri ride de carb carbon onic icee din din acid acid acetic# numite acetoclastici? b. cele cele car caree prod produc uc met metan an ple plec cnd nd de de la dio% dio%id id de de carb carbon on și $idroen# numite bacterii $idroenotro!ice)1@*. /n timp ce metanul este eliberat aproape n totalitate n stare de az# din cauza solubilita solubilitații sale scazute scazute n ap'# dio%idul dio%idul de carbon particip' particip' la ec$ilibrul ec$ilibrul carbona carbonaț ilor din biomasa# biomasa# n con!ormitat con!ormitatee cu reac reacția. Di!eritel Di!eritelee specii specii de bacterii bacterii au interac interacț iuni strans stransee ș i produsele metabolismului unor specii pot !i utilizate de c'tre alte specii ca substrat sau de !actori de crestere)1@*.
18
i.1. Circuitul sustenabil al bioazului bioazului provenit din procesul procesul (D.
19
9"C#n$!5&&
Depend Dependen ența +urop +uropei ei de import importuri urile le de combus combustib tibili ili !osili !osili ar trebui trebui s' ncura ncuraez ezee n continuare continuare investi investițiile n surse surse reen reenerabi erabile le de eneri enerie# e# la nivel nivel local local ș i crearea crearea unei unei pieț e viabile pentru bioaz. +neriile reenerabile sunt# n eneral# un motor puternic pentru crearea de locuri de munc' /n plus# plus# calit'Pile calit'Pile de nr' nr'ș'mnt ale ale unoiului unoiului de de rad sunt sunt mbun't' mbun't'ț ite. Ca urmare urmare a naturii naturii sale descen descentraliz tralizate ate și a structurii structurii de inves investitiț ii la nivel nivel reional# reional# inst instal alaațiile iile de bio bioaz az cont contrib ribui uiee la dezv dezvol olta tare reaa dura durabi bil' l' n zone zonele le rura rurale le ș i o!er o!er'' noi noi oportunit' oportunit'ți de venituri. venituri. Ealori!ic lori!icare areaa enere eneretic tic'' a n'molu n'molului lui din stațiile de epurar epuraree munici municipal palee # trebui trebuiee sa constituie și pentru operatorii operatorii din Romnia # o prioritate te$noloic' te$noloic' bene!ic' bene!ic' pentru mediu și pentru reducerea reducerea costurilor !inale de tratare tratare a apelor uzate ș i a n'molului n'molului # prezentnd urmatoarele avantae •
+ste +ste elimin eliminat at compl complet et riscul riscul poluar poluariiii mediul mediului ui ncon nconura urator tor cu poluan poluanț i
•
oranici# oranici# viruși și aen aenți patoe patoeni# ni# datorit' datorit' temperaturi temperaturilor lor ridicate ridicate din timpul timpul procesului de tratare termic' 'molul 'molul provenit provenit din tratarea apelor apelor uzate municipa municipale le poate !i e%ploatat e%ploatat
•
enere eneretic tic c$iar c$iar și pentru pentru o nc'rc nc'rc'tu 'tur' r' oranic' oranic' redus' redus' a in!lue in!luentu ntului lui # putnd putndus usee obține un csti csti eneret eneretic ic de peste peste 39 K din consumu consumull de ener eneri iee elec electr tric ic'' a sta stației iei de epur epurar aree # dec deci o cre creș tere tere propo proporrț iona ionall a e!icien e!icienței eneretic enereticee cu 39 K. 7e lan lan'' cștiu tiull ener enere etiticc obținut inut n urma urma trat tratar ariiii term termin ince ce !ina !inale le a
n'mo n'molu lulu luii # canti antita tate teaa de deșeu rezu rezultltat at scade cade semn emni!ic i!icaativ tiv de la des$id des$idrat ratare are pn' pn' la cenus'# cenus'# de peste peste 15 ori # reduc reducnd nd propor proporțional ional și consturile cu transportul și depozitarea 7rin diestie anaerob'# microoranismele produc enerie reenerabil' din materii oranice oranice rezidua reziduale. le. Deșeurile eurile pot !i ast!el ast!el utilizate utilizate ca o resurs' resurs' ș i nlocuiesc nlocuiesc combu combustibi stibilii lii !osili. !osili. Diestat Diestatul ul r'mas r'mas este este un nr' nr'ș'mnt 'mnt valoro valoros# s# care care este este !olos !olositit n aricu aricultu ltur'# r'# nlocuind nr'ș'mintele minerale.
20
B&)!&#(ra'&e
1. (lves# (lves# ..# Eieira# Eieira# Q.(..# Q.(..# 7ereira# 7ereira# R..(.# R..(.# 7ereira# 7ereira# .(.# ovais# ovais# Q..# Q..# ota# ota# .# 2991.+!!ects o! lipids and oleic acid on biomass development in anaerobic !i%ed reactors. 7art II- oleic acid to%icit and bioderadabilit. :ater Researc$ 35#264 2@9. 2. Brou Brou$ $to ton# n# .Q. .Q.## $ie $iele le## Q.. Q..## Birc Birc$# $# +.Q. +.Q.## Co Co$e $en# n# (.# 1AA8 1AA8.. (naer naerob obic ic batc batc$$ diestion o! s$eep tallo. :ater Researc$ 32# 14231428. 3. Cirne# Cirne# D.>.# 2996. +valuatio +valuationn o! bioloical bioloical strateies strateies to en$ance en$ance $drolsis $drolsis durin anaerobic diestion o! comple% aste. 7$.D. t$esis. Fund Gniversit# Gniversit# eden. 4. Da Davi viss sson on## S.# S.# la Co Cour ur Qans Qansen en## Q.# Q.# (ppel ppelTv Tvis ist# t# B.# B.# >ruv >ruvbe ber rer er## C.# C.# a allllme merr# .# .# 299@ 299@.( .(na naer erob obic ic die diest stio ionn pote potent ntia iall o! urba urbann ora orani nicc a ast stee- a case case stud stud in almU.:aste anaement and Researc$ 25# 16216A. 5. +inola# +inola# Q.0..# Q.0..# Fuostarinen Fuostarinen## .(.# alminen# alminen# +.(.# +.(.# Rintala# Rintala# Q.(.# 2991. creeni creenin n !or an opti optima mall comb combin inat atio ionn o! muni munici cipa pall and and indu indust stria riall a ast stes es and and slud slude ess !or !or anaero anaerobic bic codi codiest estion ion.. In- 7roce 7roceedi edins ns o! At$ :orld :orld Co Conr nress ess on (naerob naerobic ic Diestion# vol. 1. (nterpen# Belium# pp. 35@362. 6. +delma +delmann# nn# :.# +neli# +neli# .# >radenec >radenecLer Ler## .# 2999. Codie Codiesti stion on o! orani oranicc solid solid aste and slude !rom seae treatment. :ater cience and ec$nolo 41 "3&# 213221. @. Fa!itte Fa!itte ro rouTu uTuV# V# .# orste orster# r# C.. C..# 2999. 2999. Dual Dual anaero anaerobic bic codi codiest estion ion o! seae seae slude and con!ectioner aste. Bioresource ec$nolo @1# @@82. 8. ata(lvar ata(lvarez# ez# Q.# ace# .# FlabrVs# FlabrVs# 7.# 7.# 2999. (naerobi (naerobicc diestion diestion o! oranic solid astes. astes. (n overvie overvie o! researc$ researc$ ac$ievem ac$ievements ents and perspectiv perspectives. es. Bioresourc Bioresourcee ec$nolo @4# 316. A. 7ereir 7ereira# a# .(.# ousa# ousa# D.J.# ota# ota# .# (lve (lves# s# ..# 2994. inerali ineralisa satio tionn o! FC( FC( associated to anaerobic slude- Linetics# transport limitations# en$ancement o! met$anoenic activit and e!!ect o! E(. Biotec$nolo and Bioenineerin 88# 592519. 19.Rinzema# (.# 1A88. (naerobic treatment o! asteater it$ $i$ concentrations o! lipids or sulp$ate. 7$.D. t$esis. :aeninen :aeninen Gniversit# $e et$erlands
21
11. 11. osnosL osnosLi#i# 7.# :ieczoreL :ieczoreL## (.# (.# FedaLoi FedaLoicz# cz# .# 2993. 2993. (naerob (naerobic ic codiest codiestion ion o! sea seae e slud slude e and and ora orani nicc !ract !ractio ionn o! muni munici cipa pall solid solid a ast stes es.. (dvan dvance cess in +nvironmental Researc$ @# 69A616. 12.troot# 7.>.# ca$on# 0.D.# acLie# R.I.# RasLin# F.# 2991. (naerobic codiestion o! municipal solid aste under various mi%in conditions I. Diester per!ormance. :ater Researc$ 35# 18941816. 13.. 13. . Fuostarinen W# . Fuste# . illanpXX Increased bioas production at asteater asteater treatment plants t$rou$ codiestion o! seae slude it$ rease trap slude !rom a meat processin plant 14.$ttp-;; 14. $ttp-;;.cmures.ro;7rorameYactiun .cmures.ro;7rorameYactiuni;aster7lan;(ne%e;(ne% i;aster7lan;(ne%e;(ne%aK29CK29 aK29CK29 K29DocumentatieK29te$nica;(ne%aK29C2K29K29e$noloiiK29de K29epurare.pd! 15.$ttp-;;.ecoterraonline.ro;!iles;13223968A5.pd! 15. $ttp-;;.ecoterraonline.ro;!iles;13223968A5.pd! 16.$ttp-;;bioazinstalatii.ro;b1.$tml 16. $ttp-;;bioazinstalatii.ro;b1.$tml 1@.$ttp-;; 1@. $ttp-;;.bioasin.or;!iles;pd!;rumunsL .bioasin.or;!iles;pd!;rumunsLa;1YstYFC;2YBioaz a;1YstYFC;2YBioazulK29oK29sursa ulK29oK29sursa K29versatilaK29deK29enerie.pd! 18.$ttp-;; 18. $ttp-;;.probiopol.de;8YCeYmat .probiopol.de;8YCeYmaterialeYsuntYintroduse.4
[email protected].$tmlZ[F\1 @.9.$tmlZ[F\1 1A.$ttp-;; 1A. $ttp-;;.azetadearicultura.in!o;e .azetadearicultura.in!o;ecobio;565eneriereene cobio;565eneriereenerabila;14414 rabila;14414 te$noloiiactualedeobtinereabioazului.$tml 29.$ttp-;;.niLolicivasilie.ro;lucraristiinti!ice;BioazK29curs.pd! 29. $ttp-;;.niLolicivasilie.ro;lucraristiinti!ice;BioazK29curs.pd! 21.$ttp-;; 21. $ttp-;;.epa.ov;reionA;oran .epa.ov;reionA;oranics;ad;codiest.$tml ics;ad;codiest.$tml 22.$ttp-;; 22. $ttp-;;.ras!oiesc.com;busines .ras!oiesc.com;business;aricultura;D++GRIOR>(IC+DI s;aricultura;D++GRIOR>(IC+DI (>RICGFG86.p$p (>RICGFG86.p$p 23.trateia 23. trateia naționala de estionare a namolurilor# 7artea a IIIa 24.$ttp-;;ro.iLipedia.or;iLi;Bioaz 24. $ttp-;;ro.iLipedia.or;iLi;Bioaz 25.M+valuarea potentialului bioazului in RomaniaN# realizat de !irma 7roectDeveloper srl# din imisoara# in cadrul proiectului 7ROBIO7OF
22
