Vychádzajúc z výsledkov mnohých výskumných prác a projektov je možné celkom opodstatnene tvrdiť, že prírodný zeolit je jednou z perspektívnych adsorpčných surovín pri výrobe a čistení bioplynu. Minerál zeolit sa úspešne využíva ako filtračný adsorpčný substrát v mnohých priemyselných aplikáciách. Jednou s podstatných výhod zeolitovej suroviny je jej stabilita a vynikajúce regeneračné vlastnosti. Ako súčasť filtračných jednotiek môže byť použitý počas niekoľkých cyklov. Náročný proces výroby bioplynu s prítomným zeolitom sa môže stať finančne výhodnejším a efektívnejším.
Základné biochemické podmienky produkcie bioplynu
Bioplyn vzniká v podmienkach hnitia, kvasenia a rozkladu organickej hmoty bez prístupu vzduchu. Vplyvom rôznych mikroorganizmov majúcich schopnosť postupne zložito rozkladať organické látky vzniká metán CH4, oxid uhličitý CO2 a voda H2O. Bioplyn pozostáva hlavne z metán a oxidu uhličitého. Najviac materiálov vhodných na výrobu bioplynu je produkovaných poľnohospodárstvom. Bioplyn sa vyrába v tzv. biostaniciach a práve tam sa uvažuje aj o umiestnení zeolitu ako filtračného materiálu.
Čo je to vlastne ten prírodný zeolit?
Výhodou prírodného zeolitu je jeho stabilita a vynikajúce regeneračné vlastnosti.
Zeolit je po chemickej stránke zložitý vodnatý alumokremičitanový minerál. Jeho kryštálová mriežka je budovaná štvorstenmi hliníka Al2O3 a kremíka SiO2. Dôležitá je prítomnosť molekúl vody H2O v kryštálovej mriežke zeolitu. Vďaka svojim výnimočným sorpčným, iónovo výmenným a katalytickým charakteristikám je evidentné, že vhodne upravený zeolit má výnimočnú schopnosť inaktivovať niektoré blokujúce látky pri výrobe bioplynu. Tento materiál má dokonca schopnosť uvoľňovať ióny, ktoré pôsobia na anaérobny proces kvasenia rôznych organických substrátov v pozitívnom smere. Nie je teda vôbec nič zvláštne, ak sa objavujú snahy a testovacie experimenty pri jeho uplatnení v procesoch výroby bioplynu.
Ako asi vplýva prítomnosť zeolitu na proces hnitia?
Aké sú teda zhruba hlavné ciele takýchto vedeckých a poloprevádzkových štúdií? Na mnohých akademických výskumných pracoviskách vo svete sa zaoberajú aj podmienkami výroby bioplynu z rôznych biologicky rozložiteľných odpadov. Prevažne odpadov z mäsokombinátov a z poľnohospodárskej výroby. Do hnijúcej analyzovanej organickej hmoty pridávajú za určitých definovaných podmienok prírodný zeolit a sledujú, či jeho prítomnosť prispieva kladne k možnosti zvýšenia rýchlosti dodávania ďalšej organickej hmoty do reakčnej fermentačnej nádrže. Študujú sa reakčné časy biochemických reakcií v anaeróbnom procese kvasenia vytipovaných odpadov a či fermentačný proces blokujúcich látok sú efektívne a selektívne adsorbované na zeolit v anaeróbnom procese premeny.
Zložitosť procesu kvasenia organických odpadov
V procese kvasenia vznikajú látky blokujúce a sťažujúce plynulosť a úspešnosť anaeróbnej premeny. Sú to hlavne produkty látkovej premeny mikroorganizmov, a tiež látky už pôvodne prítomné v organickom odpade. Výskumné tímy si dávajú za cieľ nájsť odpovede aj na otázku, ako je produkcia bioplynu ovplyvnená pridaním zeolitu. Štúdium je zamerané aj na popis vzťahu medzi prítomnosťou mastných kyselín, pridávaným zeolitom do reakčného prostredia a ako vlastne celkovo vplýva prítomný adsorpčný materiál na zeolitovej báze na finálnu kvalitu a množstvo produkovaného bioplynu.