Czynniki chemiczne wpływające na proces fermentacji

praca dyplomowa z ochrony środowiska

Ważnym parametrem stabilnego przebiegu beztlenowego rozkładu substancji organicznych jest odczyn. Masa fermentacyjna charakteryzuje się dużą pojemnością buforową ze względu na obecność kwasu octowego, fosforanów, węglanów i siarkowodoru oraz słabych zasad, np. wodorotlenku amonu. Pozwala to na utrzymanie optymalnego odczynu w zakresie 6,8-7,4 pH. Załamanie procesu fermentacji poprzez dominację fazy kwaśnej sygnalizowane jest początkowo przez wzrost stosunku kwasów lotnych do zasadowości, następnie przez obniżenie pH. Stała kontrola tych parametrów informuje o poprawnym przebiegu procesu.

Zależność między zawartością węgla i azotu w materiale organicznym reprezentowana przez stosunek C/N przyjmuje optymalną wartość w przedziale 20-30. Związki azotu są niezbędne do budowy białka bakteryjnego organizmów biorących udział w procesie fermentacji, ale zbyt mała wartość współczynnika C/N prowadzi do gromadzenia się toksycznego amoniaku.

Działanie toksyczne na bakterie metanowe, a tym samym na proces fermentacji, wykazuje wiele związków, zarówno wprowadzanych z zewnątrz w biomasie, jak również niektóre produkty przemian związków organicznych. Skala wpływu związków toksycznych zależna jest od ich stężenia, stopnia zdysocjowania oraz od wartości odczynu. Formy niezdysocjowane wykazują działanie toksyczne przy dużo mniejszym stężeniu niż formy zdysocjowane.

Wśród produktów przemian zachodzących w komorze fermentacyjnej działanie toksyczne wykazują [14]:

  • kwasy organiczne

Są produktami fazy kwaśnej, w przypadku nadmiernego wzrostu ich stężenia (powyżej 2000 mg/dm3) dochodzi do za łamania” fazy metanotwórczej objawiającego się obniżoną produkcją gazu i zwiększonym udziale w nim dwutlenku węgla i wodoru. Toksyczność kwasów organicznych maleje wraz ze wzrostem stopnia zdysocjowania oraz wartości pH;

  • siarkowodór

Powstaje w wyniku redukcji siarczanów lub rozkładu organicznych połączeń siarki. Hamujący wpływ obserwuje się już przy stężeniach 25-50 mg/dm3, a wstrzymanie produkcji metanu następuje przy stężeniu 200-300 mg/dm3. Efekt działania siarkowodoru wzrasta wraz z obniżaniem wartości pH;

  • amoniak

Jego obecność jest wynikiem rozkładu organicznych połączeń azotu. Amoniak hamuje proces metanogenezy przy stężeniu 1500 mg/dm3, natomiast jest toksyczny w stężeniu powyżej 3000 mg/dm3. Jego wpływ jest większy przy wysokiej wartości pH.

Do substancji wprowadzanych do procesu w biomasie o działaniu hamującym lub toksycznym należą [5] [34]:

  • kationy metali lekkich: Mg2+ (3000 mg/dm3), Ca2+ (8000 mg/dm3), Na+ (8000 mg/dm3), K+ (12000 mg/dm3);
  • kationy metali ciężkich: Pb2+ (5-30mg/dm3), Cd2+ (70 mg/dm3), Zn2+ (3-100 mg/dm3), Cu2+ (5-100 mg/dm3), Ni2+ (50-200 mg/dm3);
  • aniony: cyjanki CN-, węglany CO32″, siarczki S2-, siarczyny SO32″;
  • związki organiczne: dodatki wzrostowe do pasz, środki dezynfekcyjne i dezynsekcyjne, środki chemoterapeutyczne, środki ochrony roślin;
  • substancje powierzchniowo czynne;
  • inne substancje: KCN, chinina, chloran potasu, chloroform, atropina, kurara, strychnina;
  • tlen i chlor.

[14] Graczyk Magdalena, „Wpływ toksyczności wewnętrznej na proces fermentacji metanowej”, Ekologia i Technika nr 3/1996

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.



Ochrona przed promieniowaniem

praca dyplomowa z ochrony środowiska

Z punktu widzenia prawa stosuje się podział promieniowania na jądrowe (jonizujące) i elektromagnetyczne (niejonizujące). Oba rodzaje są szkodliwe dla ludzi i środowiska. Stopień tej szkodliwości zależy od ich energii, rodzaju, zasięgu, czasu oddziaływania i wrażliwości organizmu na promieniowanie.[1]

Ustawa o ochronie środowiska uzależnia używanie substancji i urządzeń promieniotwórczych od zapewnienia należytej ochrony przed ich oddziaływaniem na ludzi i środowisko. Obowiązek jej zapewnienia ciąży na jednostkach organizacyjnych, „które wytwarzają, używają, przemieszczają lub przechowują substancje promieniotwórcze.” Należy przeprowadzać pomiary ich oddziaływania.[2]

W odpowiedni sposób powinny być także budowane i eksploatowane budynki, w których stosuje się urządzenia i substancje tego typu. [3]

W dziedzinie ochrony przed promieniowaniem jonizującym w Polsce obowiązują cztery konwencje międzynarodowe: konwencja o ochronie fizycznej materiałów jądrowych , konwencja o wczesnym powiadamianiu o awarii jądrowej , konwencja o pomocy w przypadku awarii jądrowej lub zagrożenia radiologicznego , oraz konwencja o odpowiedzialności cywilnej za szkodę jądrową [4]. Problemu tego dotyczy także ustawa – Prawo atomowe[5] [6] [7] [8] [9], która zawiera przepisy chroniące zdrowie ludzi i środowisko przed promieniowaniem jonizującym oraz normy dotyczące drogowego przewozu materiałów niebezpiecznych.

Przepisy dotyczące promieniowania niejonizującego określają dopuszczalne jego poziomy, jakie mogą występować w środowisku oraz szczegółowe zasady ochrony ludzi i środowiska przed jego negatywnymi skutkami, a także wymagania dotyczące przeprowadzania stosownych pomiarów. Źródłami takiego promieniowania są np. urządzenia radiokomunikacyjne, czy linie przesyłające prąd elektryczny. Również ustawa o łączności zawiera normy odnoszące się do tej kwestii, np. dotyczące eksploatacji urządzeń telekomunikacyjnych (wydawanie świadectw homologacji).


[1] Dz. U. z 1989 r. zał. do Nr 17, poz. 93

[2] Dz. U. z 1988 r. Nr 31, poz. 217

[3] Dz. U. z 1988 r. Nr 31, poz. 219

[4] Dz. U. z 1990 r. Nr 63, poz. 370 – zał. i poz. 371

[5] Dz. U. z 1986 r. Nr 12, poz. 70, z późniejszymi zmianami

[6] Rozporządzenie Ministra Komunikacji i Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 2 grudnia 1983 r. w sprawie warunków i kontroli przewozu drogowego materiałów niebezpiecznych (Dz. U. z 1983 r. Nr 67, poz. 301)

[7] Rozporządzenie Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa z dnia 11 sierpnia 1998 r. w sprawie szczegółowych zasad ochrony przed promieniowaniem szkodliwym dla ludzi i środowiska, dopuszczalnych poziomów promieniowania, jakie mogą występować w środowisku, oraz wymagań obowiązujących przy wykonywaniu pomiarów kontrolnych promieniowania (Dz. U. z dnia 20 sierpnia 1998 r. Nr 107, poz. 676)

[8] Dz. U. z 1990 roku, Nr 86, poz. 504

[9] Dz. U. z dnia 13 sierpnia 1997 r. Nr 96, poz. 592 z późniejszymi zmianami

Jeśli potrzebujesz pomocy w napisaniu pracy z zakresu ochrony środowiska, to polecamy serwis pisanie prac - prace z ekologii i innych kierunków pisane na (prawie) każdy temat.