Уровень рН, определение буфферного потенциала биогазовой установки

Уровень рН переброженного метериала должен пребывать в пределах слабощелочной среды. Такие замерения можно провести при помощи индикаторной бумаги (продается в аптеках), которая в зависимости от уровня рН меняет свой цвет или при помощи простого электрического датчика уровня рН. Поскольку уровень рН меняется лишь после того, как используется специфический для субстрата буфферный потенциал, то для субстратов, обладающих высоким буфферным потенциалом он не является контрольным параметром.

Уровень рН в таком случае будет слишком позно меняться. Большим буфферным потнциалом в первую очередбь обладает навоз крупного рогатого скота, изменения уровня рН происходят лишь тогда, когда процесс уже существенно нарушен. Для таких субстратов рекомендуется замерять буфферный потенциал. Он показывает какое количество окисленных свободных ионов Н⁺ может еще принять (а значит нейтрализировать) субстрат без изменения уровня рН. Если буфферный потенциал постоянно возрастает , то это свидетельствует, что процесс почти перегружен.

Буфферный потенциал замеряется следующим образом: берут пробу, напр. 100 мл бродильного субстрата в пробирку, ставят ее на магнитную мешалку и замеряют исходный уровень рН взятой пробы. После того как измерительный прибор показывает постоянный уровень, добавляют соляную кислоту (0,1 моль/л) в два этапа.

Вначале при помощи бюретки добавляют соляную кислоту, пока уровень рН не достигнет 5. Переработанное количество соляной кислоты является показателем буфферного потенциала субстрата (резерв извести). После этого уровень рН опускается с 5 до 4,3. Это показатель недиссоциированных органических кислот (FOS). При уровне рН 4,3 достигается тот момент, когда известно, что больше не содержится гидрокарбоната и карбоната, тоесть исчерпан также и буфферный потенциал. Количество оттитрованной кислоты (тоесть количество, которое необходимо добавлять) является показателем буфферного потенциала („карбонатная жесткость”).

В качестве параметроа используется соотношение количества использованной соляной кислоты при уровне рН 5-4,3 и количество использованной соляной кислоты при исходном уровне рН 5 (резерв извести). Полученное соотношение FOS-резерв извести должно быть ниже 0,3. Если это соотношение выше, то процесс перегружен. При относительно небольших затратах на измерительную технику, можно за короткое время получить ценную информацию о загруженности биологических процессов. Эти измерения также можно автоматизировать.