Povrchovo upravený prírodný zeolit a bioplyn (3)

Nenechajte si ujsť prvú a druhú časť článku…

Klinoptilolit – zeolitový minerál výnimočných vlastností

Zeolite
Klinoptilolit

Kryštálová štruktúra a fyzikálne vlastnosti prírodných zeolitov (systém kanálikov a pórovitých dutiniek, vhodný minimálny priemer pórov v rozsahu od 3-10 A°, priemerný povrch až 25 m2/g, nízka celková hustota, vysoká výmenná iónová a adsorpčná kapacita) robia tento prírodný materiál vhodným pri biologickom spracovávaní a čistení rôznorodých materiálov.

Minerál klinoptilolit je vďaka svojim kryštalochemickým vlastnostiam vhodný inertný a netoxický materiál pre rôzne použitia. Často je používaný ako nosič umelých hnojív. Je aplikovaný aj v iných oblastiach agrochémie, farmaceutickom priemysle a pri výrobe rôznych biochemicky aktívnych produktov. Samotná kryštálová štruktúra prírodného klinoptilolitu je ideálna pre zložité sorpčné, výmenné a katalytické chemické reakcie a procesy. Nie je teda vôbec nič zvláštne, ak sa objavujú snahy a testovacie experimenty pri jeho uplatnení aj v procesoch výroby bioplynu. Ako aj po vhodnej úprave adsorpčný nanomateriál vynikajúcich vlastností.

Aké sú teda zhruba hlavné ciele takýchto vedeckých štúdií?

Zeolite
Štruktúra zeolitu

Na mnohých akademických či univerzitných pracoviskách vo svete sa zaoberajú aj podmienkami výroby bioplynu z rôznych biologicky rozložiteľných odpadov. K takýmto odpadom, prevažne z mäsokombinátov a z poľnohospodárskej výroby, pridávali do analyzovaného substrátu prírodný klinoptilolit a sledovali, či:

  • pridaný zeolitový minerál klinoptilolit prispeje kladne k možnosti zvýšenia rýchlosti dodávania ďalšej organickej hmoty do reakčnej fermentačnej nádrže
  • pridávaním klinoptilolitu sa podarí znižovať reakčný čas biochemických reakcií v procese kvasenia odpadov
  • fermentačný proces blokujúce látky sú efektívne a selektívne adsorbované na klinoptilolit v anaeróbnom procese premeny

V komplikovanom procese kvasenia organickej hmoty vznikajú aj látky blokujúce a sťažujúce plynulosť a úspešnosť anaeróbnej premeny. Sú to hlavne metabolity (produkty látkovej premeny mikroorganizmov) a tiež látky už pôvodne prítomné v odpade. Výskumné tímy si dávajú za cieľ nájsť odpovede aj na tieto otázky:

  • ako je produkcia metánu a/alebo aj bioplynu ovplyvnená pridaním klinoptilolitu?
  • spôsobuje pridávanie tohoto zeolitového minerálu do substrátu prevenciu v akumulácii prchavých mastných kyselín a mastných kyselín s dlhým reťazcom?
  • môže byť rýchlosť pridávania ďalšieho substrátu do reakčnej fermentačnej nádrže zvýšená bez zníženia dosiahnutej výroby bioplynu?
  • sú celkové reakčné časy v plynulo zmiešavanom a dávkovacom procese pridaním zeolitu klinoptilolitového typu skrátené?

Prírodný zeolit – alternatívna možnosť k efektívnejšej výrobe bioplynu?

Zeolite
Prírodný zeolit

Výsledky početných experimentálnych štúdií jednoznačne dokazujú, že prírodné zeolity sú veľmi reálnou a uskutočniteľnou alternatívou a možnosťou pri výrobe a čistení bioplynu. S cieľom získania oveľa kvalitnejšieho a účinnejšieho paliva. Ťažba a spracovanie zeolitových surovín je pomerne nízko nákladová a ich výskyt v prírodných podmienkach je častý. V procesoch zložitej výroby bioplynu sa zeolity môžu úspešne používať ako filtračný adsorpčný substrát. Ich veľkou výhodou je aj ich úplná stabilita a výborné regeneračné vlastnosti. Môžu byť opakovane používané ako filtračné médium počas niekoľkých adsorpčných/desorpčných cyklov. Celý proces výroby bioplynu sa tak môže stať finančne výhodnejší a trvalo udržateľný. A to je samozrejme v prirodzenom záujme každého bioplyn vyrábajúceho zariadenia či obchodnej spoločnosti.

 

One thought on “Povrchovo upravený prírodný zeolit a bioplyn (3)

Pridaj komentár