Termofiilinen

Termofiilinen_Icon    Termofiilinen

bann-img-3

Termofiilinen vs. mesofiilinen

Biokaasun tuotanto perustuu biomateriaalin mädättämiseen bakteerien avulla. Eri mädättäjäbakteerit menestyvät vain tarkasti rajatulla lämpötila-alueella, joita ovat psykrofiilinen (10-20°C), mesofiilinen (20-45°C) ja termofiilinen (50-67°C). Näistä kaksi viimeistä on yleisesti käytössä biokaasun tehokkaassa tuottamisessa. Lämpötila vaikuttaa suoraan reaktionopeuteen. Optimilämpötila termofiiliselle prosessille on 55°C. Optimilämpötilassa pysyminen vaatii hyvää prosessisuunnittelua ja -säätöä.

Termofiilinen prosessi on 2-4 kertaa nopeampi kuin mesofiilinen prosessi. Biomateriaalin hajoamisen vaatima retentioaika eli viipymä on vain 15-20 päivää, joten termofiilisen prosessin vaatima reaktoritilavuus on huomattavasti pienempi mesofiiliseen prosessiin verrattuna.

Tutkimusten mukaan termofiilinen prosessi tuottaa 8-12% enemmän biokaasua verrattuna mesofiiliseen prosessiin. Näiden mukaan biokaasussa metaanikonsentraatio on 10-15 %-yksikköä  suurempi mesofiiliseen prosessiin verrattuna.

Vaikka termofiiliset bakteerit ovat harvinaisempia luonnossa kuin mesofiiliset bakteerit, saadaan jatkuvatoimisessa termofiilisessa prosessissa ympillä varmistettua tehokas mikrobitoiminta heti reaktorin alkupäässä.

Termofiilisen prosessin etuna on myös se, että suurin osa haitallisista bakteereista eli patogeeneista ei siedä näin korkeaa lämpötilaa. Kontaminoitumisen vaara on näin ollen myös pienempi. Syöte tai mädätejäännös täytyy hygienisoida, jos mädätysjäännös halutaan lannoitekäyttöön. Termofiilisen prosessin ja hygienisoinnin vaatima lämpötilaero on pienempi, joten energiaa ei mene hukkaan.

Termofiilisen mädätysprosessin edut:

  • nopeus
  • lyhyt retentioaika
  • pienempi reaktorikoko
  • tehokkaampi biokaasun tuotto
  • korkeampi metaanikonsentraatio
  • pienempi kontaminoitumisvaara
  • yhdessä hygienisoinnin kanssa parempi energiatalous

Lähteet ja linkkejä:

- http://www.walesadcentre.org.uk/technologies/mesophilicandthermophilicsystems.aspx

- http://w.journalamme.org/papers_vol36_2/36210.pdf

- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18957762

- http://aloki.hu/pdf/0903_293302.pdf

- Kirja: The Microbiology of Anaerobic Digesters, Michael H. Gerardi
kuivamädätys termofiilisyys faq - usein kysytyt kysymykset