Porównanie wpływu dawkowania koagulantów żelazowych do osadu poddawanego fermentacji, na zmniejszenie zawartości siarkowodoru w produkowanym biogazie

• Autorzy: Kozłowski Dariusz , Ignatowicz Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2023.11.4

Warianty tytułu

EN

Comparison of the effect of dosing iron coagulants to the sludge before fermentation process on reducing hydrogen sulphide content in biogas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Siarkowodór w biogazie zasilającym jednostki CHP (Combined Heat and Power), w pewnych stężeniach powoduje korozję komór spalania, zanieczyszcza i zakwasza olej silnikowy, wpływa destrukcyjnie na elementy silnika takie jak uszczelnienia, gniazda zaworowe, rozrząd. Paliwo w postaci gazu pofermentacyjnego, zanim zasili jednostki kogeneracyjne, musi spełnić normy stawiane przez producenta danej jednostki. Czy uda się osiągnąć takie wartości, zależy przede wszystkim od tego, jakie jest stężenie siarkowodoru w biogazie oraz jaką metodę odsiarczania zastosujemy. Celem przeprowadzonych badań było porównanie efektywności wiązania siarki w osadzie poprzez dawkowanie koagulantów żelazowych bezpośrednio do wsadu, przed wpompowaniem do komory fermentacyjnej. Otrzymane wyniki wskazują skuteczność obu badanych środków, jednakże zastosowanie PIX 211 dało możliwość utrzymania siarkowodoru w biogazie na poziomie 300ppm (±10%) przy zastosowaniu dwukrotnie mniejszej dawki niżeli w przypadku PIX 113. Pozytywne aspekty suplementacji osadu użytymi środkami, to między innymi obniżenie stężenia H2S w biogazie, wzrost jego produkcji, poprawa parametrów jakościowych biogazu takich jak procentowy udział metanu.

EN

Hydrogen sulphide in biogas supplying Combined Heat and Power units (CHP), in some concentrations contribute to corrosion of combustion chambers, contaminates and acidifies engine oil, has a destructive effect on engine components such as seals, valve seats, and timing. Produced biogas must meet the standards set by the manufacturer before powering cogeneration units. Whether such values can be achieved depends primarily on the hydrogen sulphide concentration in biogas and the desulphurization method used. The aim of the research was to compare the effectiveness of sulfur fixation in the sludge by dosing iron coagulants directly into the raw sludge before pumping into the fermentation chamber. The obtained results confirmed the effectiveness of both tested agents, however, the use of PIX 211 made it possible to maintain hydrogen sulphide in biogas at the level of 300 ppm (± 10%) using almost half the dose of PIX 113. Positive aspects of sludge supplementation with the tested agents are increase of biogas production and decrease of H2S content, improving the quality parameters of biogas such as the methan participation.

Słowa kluczowe

PL

koagulanty żelazowe; odsiarczanie; pix; uzdatnianie biogazu; siarkowodór

EN

iron coagulants; desulfurization; pix; biogas treatment; hydrogen sulfide

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 11
• Strony: 26--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozłowski Dariusz

• Wodociągi Białostockie sp. z o.o., ul. Młynowa 52/1, 15-404 Białystok, Polska

autor

Ignatowicz Katarzyna

• Katarzyna Ignatowicz, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok, Polska

Bibliografia

• [1] Aslanidou, S, Nikos Lydakis Simantiris, C Kotsifaki, Despina Pentari, i E Katsivela. 2008. "Ferric chloride (FeCl3) as regulatory agent for the reduction of hydrogen sulfide (H2S) in municipal wastewater".
• [2] Czuba, Jerzy, i Wioletta Kmiecik. 2011. "Zastosowanie soli żelaza w praktyce eksploatacyjnej Spółki Wodno-Ściekowej Prosna w Kaliszu. Wpływ jonów żelaza na eliminację siarkowodoru w biogazie zasilającym jednostkę kogeneracyjną na GOŚ w Kucharach". W, 213-28. Szczecin - Police - Malmo - Kopenhaga: Wydawnictwo Hogben.
• [3] Erdirencelebi, D, i M Kucukhemek. 2018. "Control of Hydrogen Sulphide in Full-Scale Anaerobic Digesters Using Iron (III) Chloride: Performance, Origin and Effects". Water SA 44 (2 April). https://doi.org/10.4314/wsa.v44i2.04.
• [4] Ge, Huoqing, Lishan Zhang, Damien Batstone, Jurg Keller, i Zhiguo Yuan. 2012. "Impact of Iron Salt Dosage to Sewers on Downstream Anaerobic Sludge Digesters: Sulfide Control and Methane Production". Journal of Environmental Engineering 139 (styczeń): 594-601. https://doi.org/10.1061/(asce)ee.1943-7870.0000650.
• [5] Konieczny, Paweł. 2004. "Ferrox-Metody likwidacji odorów i innych zagrożeń powodowanych przez siarkowodór". W, 49-57. Dżwirzyno.
• [6] Kozłowski, Dariusz, i Katarzyna Ignatowicz. 2022. "Effect of Dosing PIX 113 Coagulant to the Batch on Mesophilic Fermentation Process and Reducing Hydrogen Sulfide Content in Biogas". Journal of Ecological Engineering 23(11): 286-93. https://doi.org/10.12911/22998993/154771.
• [7] Kwaśny, Justyna, Wojciech Balcerzak, i Piotr Rezka. 2016. "Biogaz i charakterystyka metod jego odsiarczania". Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowidka i Architektury Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture 63 (październik): 129-41. https://doi.org/10.7862/rb.2016.116.
• [8] Lar, Jam Saifullah, i Xiujin Li. 2009. "Removal of H2S during Anaerobic Bioconversion of Dairy Manure". Chinese Journal of Chemical Engineering 17 (2): 273–77. https://doi.org/10.1016/S1004-9541(08)60205-0.
• [9] Olesienkiewicz, Artur. 2013. "Siarkowodór w biogazie - jako konsekwencja stosowania odpadów do zasilania fermentorów". W, 121–30. Kudowa Zdrój: Wydawnictwo Hogben.
• [10] Piechota, Grzegorz. 2016. "Serwis biogazowni - lepiej zapobiegać niż leczyć cz. 2". Magazyn Biomasa (blog). 17 sierpień 2016. https://magazynbiomasa.pl/serwis-biogazowni-lepiej-zapobiegac-niz-leczyc-cz-2/.
• [11] Piechota, Grzegorz, i Krzysztof Chmielewski. 2017. "Siarkowodór w biogazie - korzyści ekonomiczne oraz aspekty techniczno-technologiczne procesu suplementacji masy fermentacyjnej pod kątem usuwania siarkowodoru z biogazu". W, 45–51. Opalenica-Poznań: Wydawnictwo Hogben.
• [12] Simson, Grzegorz, i Dariusz Kozłowski. 2021. "Zastosowanie PIX-113 do utrzymywania poziomu H2S w biogazie na poziomie optymalnym, jako alternatywa/uzupełnienie stacji odsiarczania - doświadczenia eksploatacyjne". W, 111–17. Ryn: Wydawnictwo Hogben.
• [13] Żarczyński, Andrzej, Karolina Rosiak, Piotr Anielak, Krzysztof Ziemiński, i Wojciech Wolf. 2015. "Praktyczne metody usuwania siarkowodoru z biogazu. II. Zastosowanie roztworów sorpcyjnych i metod biologicznych". Acta Innovations, nr 15: 57-71.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).