Tvorba a využitie bioplynu

Anaeróbna fermentácia (anaeróbne vyhnívanie alebo metánové kvasenie) je biochemická premena biomasy, pri ktorej sa uvoľňuje bioplyn. Fermentácia sa uskutočňuje vo vzduchotesnej nádrži bioplynovej stanice (fermentore), kde sa biomasa zahrieva na prevádzkovú teplotu počas presne stanovenej doby zdržania (obyčajne experimentálne overenej). Tu sa biomasa bez prístupu vzduchu za pôsobenia metanogénnych baktérií pri teplote 5 až 60 °C rozkladá, pričom vzniká bioplyn a kvapalný alebo kašovitý digestát. Pri fermentácii sa najčastejšie využíva mezofilné pásmo.

Fermentácia a výroba bioplynu

Fermentácia sa obyčajne uskutočňuje vo veľkých vyhnívacích nádržiach – fermentoroch - a skladá sa zo štyroch fáz.

Hydrolýza

Deje sa ešte v prostredí, ktoré obsahuje zvyškový vzdušný kyslík. Polymérne organické látky (polysacharidy, tuky, bielkoviny) sa s pomocou aeróbnych baktérií rozkladajú na monoméry – alkoholy a mastné kyseliny, pričom sa uvoľňuje vodík (H2) a oxid uhličitý (CO2).

Acidogenéza

Dochádza k spotrebe zvyškov vzdušného kyslíka, vytvára sa anaeróbne prostredie a vznikajú vyššie organické kyseliny. Túto premenu vykonávajú fakultatívne anaeróbne mikroorganizmy, ktoré sú schopné existovať v obidvoch prostrediach.

Acetogenéza

Acidogénne baktérie menia vyššie organické kyseliny a alkoholy na kyselinu octovú, H2 a CO2.

Metanogenéza

Je posledná fáza rozkladného procesu, v ktorom metanogénne baktérie v prostredí bez prístupu vzduchu rozkladajú kyselinu octovú na metán (CH4) a CO2 a hydrogenotrofné baktérie vytvárajú metán z H2 a CO2.