Analytické přístroje firmy Costech

Costech International je společností, která se zabývá vývojem nové analytické aparatury a vyrábí přístroje pro měření velké škály fyzikálně-chemických veličin.

Společnost Costech International byla založena v roce 1986, již od té doby nabízí svým zákazníkům vysoce kvalitní katalyzátory a celou škálu analytických přístrojů přesně dle jejich požadavku, které jsou určeny především pro použití v oboru chemie elementárních prvků a biotechnologie. Od roku 1986 vyvíjí také systémy pro kontrolu průmyslových fermentačních procesů. Již od svého založení firma úzce spolupracuje s národními i mezinárodními vědeckými institucemi.

Firma zaměstnává zkušené i mladé nadějné vědecké pracovníky, kteří tvoří silnou mezinárodní síť. Firma Costech vám může nabídnout kompletní škálu analytických řešení k použití v oblasti průmyslu a životního prostředí, přesněji v oblasti katalytických procesů, k analýze potravin a krmiv a k ohodnocení některých parametrů biomasy.

Série k měření biomasy

Costech International nabízí kompletní sortiment produktů k monitorování biomasy a kontroly procesů během jejího zpracování. Sortiment tvoří:

• Laboratorní a přenosné přístroje
• Systémy aerace pro kompostárny
• Přístroje k monitoringu a regulaci různých zařízení

Kvalitní software je zárukou, k pečlivému uložení všech dat, která jsou během procesů zaznamenána. To umožňuje s daty lépe pracovat, vytvářet různé indexy, nebo používat různé koeficienty a tak upravovat data v reálném čase.

Tato série reprezentuje moderní "multitechnický" přístup pro klasifikaci biomasy a k její charakterizaci.

Série také umožňuje široký sortiment testů, jako např. testy na ověřování kvality, kontroly průběhu procesů, k projekční činnosti nebo k použití ve výzkumu. Tyto testy poskytují hodnotné a opakovatelné údaje. Použitá technologie dovoluje modulární řešení, především k použití pro kompostárny a pro monitorování úpraven odpadů. Nabízí se také použití této technologie nejen ke kontrole procesu, ale v kombinaci se softwarem firmy Costech také k řízení celých biotechnologických procesů. Každý výrobek této řady má dlouhou garanční dobu a efektivní technickou podporu. Je možné též využít praktického tréninku v Itálii nebo přímo na "místě činu".

Analytická technika k měření biomasy - adiabatický dynamický respiromatr

Respirometr firmy Costech je konstruován ke stanovení biologické stability rozličných biologických materiálů. Stabilita je hodnocena dle dynamického respiračního indexu dle metodiky Di.Pro.Ve (Agronomická fakulta Univerzity Miláno) ^{(1;2;3;4;10;19)}

V minulosti bylo vypracováno mnoho metod ke stanovení biologické stability^{(2;9;11;14;17;21)}. Respirometrické testy hodnotí jak produkci CO₂^(16;22) tak spotřebu O₂^(12;14;18). Dříve se tyto metody používali jen k vědeckým účelům, dnes se však používají také v běžné praxi^(5;20). Metody hodnotící vývin CO₂ jsou nenákladné, ale víceméně nedokáží rozlišit mezi CO₂ produkovaným aerobně nebo anaerobně, ačkoli oxidace organických látek spotřebuje stejné množství O₂ jako vyprodukuje CO₂. Proto jsou metody hodnotící spotřebu O₂ více využívány. Statické metody měření, kdy nedochází ke kontinuální výměně plynů mohou výrazně zkreslovat výsledky (především u čerstvých materiálů), protože biomasa může být limitována nedostatečným přísunem kyslíku.

Toto je překonáno použitím dynamických metod, kdy dochází ke kontinuální aeraci, biomasa má trvalý přísun potřebného kyslíku (koncentrace kyslíku je udržována na optimální úrovni, což je >14%)^{(1;2;3;4;10;19)}, a také jsou odváděny odpadní plyny metabolismu biomasy (především CO₂). Použitím této metody můžeme hodnotit spotřebu kyslíku v kterémkoli okamžiku během procesu biologické stabilizace (kompostování). Na obr. 1 je znázorněno schéma respirometru. Vzduch prochází regulátorem průtoku a plynoměrem, pak jde do samotného reaktoru, kde prochází zvolna biomasou. Při tom dochází ke spotřebě kyslíku mikrobiální činností. Z reaktoru proudí vzduch do kondenzační nádoby, kde se vysráží vodní pára, která by mohla ovlivňovat přesnost měření. Po kondenzaci je vzduch veden pomocí hadiček do elektrodového boxu, kde probíhá měření koncentrace.

Respirometr lze využít k analýzám pro stanovení biologické stability nebo k ohodnocení produktů biologického vysoušení. Během měření jsou téměř věrně napodobeny podmínky odpovídající reálným velkokapacitním provozům, proto je možno respirometr použít také k porovnání stávajících technologií a dokonce i pro projektování nových zařízení.

Respirometr dodává do biomasy proměnlivý průtok vzduchu, který může být nastaven manuálně nebo automaticky - množství proudícího vzduchu je regulováno v závislosti na spotřebě kyslíku. Všechna naměřená data jsou plně automaticky zaznamenávána a pohodlně je lze převádět do formátu programu Excel TM.

Respirometrem firmy Costech lze měřit širokou škálu biologických materiálů (komunální odpad, kompost, biologicky vysušený odpad apod.). Celé měření je velmi jednoduché.

Respirometr je nabízen ve dvou verzích:

• Pro kontrolu kvality a stability lze doporučit model 3022 (obr. 2). Tato verze je vybavena elektrodami k měření O₂ a také k měření teploty výstupního plynu. Dále lze měřit teplotu přímo uvnitř biomasy. Pracovní objem reaktoru je 25 litrů a průtok plynu lze regulovat v rozpětí 10 - 500 litrů za hodinu. Všechny údaje jsou převáděny z elektrody přímo do počítače a speciální software data jednak zaznamenává, ale hlavně vyhodnocuje, přímo v reálném čase se na monitoru znázorňuje aktuální údaj dynamického respiračního indexu.
• Vědecká verze (respirometr 3021). Tento model je vybaven systémem pro měření (O₂, CO₂, a teploty). Pracovní objem je až pro 100 litrů vzorku, což dovoluje pracovat s různorodějšími materiály a zabezpečí lepší homogenitu. Také průtok vzduchu má větší kapacitu (20 - 1 000 litrů za hodinu).

Software k oběma modelům se skládá z hlavního okna, kde se zobrazují všechny aktuálně měřené hodnoty v reálném čase, dále si obsluha může nechat kdykoli zobrazit všechny zaznamenané hodnoty buď v číselné nebo grafické podobě. Ve čtvrtém okně tohoto softwaru je možno nastavit různé funkce a vlastnosti celého respirometru.

Přenosná měřící zařízení

Přenosné systémy jsou určeny na kontrolu kompostů a zařízení k úpravě odpadů. Nabízíme měřidla, které měří pouze jednu veličinu (O₂, relativní vlhkost, teplotu) a nebo celé systémy které měří zároveň několik veličin.

Přenosný oxymetr: Port-O₂matic-Pump-3052 (obr. 3)
Tento přenosný přístroj měří koncentraci kyslíku v tuhé biomase (kompost, odpady) během aktivní fáze stabilizace nebo během zrání. Zařízení se skládá ze sondy k odsávání kyslíku (délka 1,5 m) např. z prostorů uvnitř kompostovací kupy a měřidla kyslíku, měření probíhá polarometricky. Přístroj Port-O₂matic-Pump-3052 poskytuje přesné a opakovatelné měření, která jsou velmi důležitá přímo v provozu, ale také při projektování nových zařízení, protože podávají informace o koncentraci kyslíku, čímž lze kontrolovat (případně regulovat) rovnoměrné provzdušňování uvnitř biomasy.

Systém kontroly provzdušnění v procesu kompostování

Naše technologie dovoluje řešení přesně na míru zákazníka k přesnému a bezpečnému řízení procesů čištění odpadních vod a kompostování. Naše technologie je určena pro venkovní i vnitřní prostředí.

Systém kontroly a regulace procesu kompostování (obr. 4) je založen na kontinuálním měření teploty a koncentrace kyslíku každé kupy či jednotlivých kompostovacích boxů. Podle těchto údajů se reguluje průtok vzduchu do jednotlivých hromad či boxů kompostárny, což umožňuje měnit provzdušnění a teplotu každé jednotlivé kupy (respektive boxu apod.). Díky systému lze snížit náklady, protože se podstatně sníží náklady na energii potřebnou k aeraci a také to může přispět ke zlepšení kvality finálních výrobků, díky dokonalému zabezpečení aerobních podmínek po celou dobu kompostování. Software umožňuje také řídit proces dle požadavků na finální výrobek nebo k zabezpečení požadované teploty k zabezpečení hygienizace.

Literatura

1. Adani, F. and F. Tambone. 1998. Evoluzione della componente organica. In: P.L Genevini (eds). Compost e agricoltura, Fondazione Lombardia per l'Ambiente, pp. 75-119.
2. Adani, F., P.L. Genevini and F. Tambone. 1995. A new index of organic matter stability. Compost Science & Utilization, 3:25-37.
3. Adani F., Lozzi P. and Genevini P.L. 2001. Determination of biological stability by oxygen uptake on municipal solid waste and derived products. Compost Science & Utilization, 2:163-178.
4. Adani F., Ubbiali C., Tambone F., Scaglia B., Centemero M. and Genevini P.L. (2002). Static and dynamic respirometric indexes_ Italian research and studies. Biological treatment of biodegradable waste - Technical Aspects - Brussel, 8-10 April (invited paper)
5. Anderson, J.P.E. 1982. Soil respiration. In: A.L. Page (eds.) Methods of Analysis, part 2, 2nd ed., Am Soc. Agron./Soil Sci. Soc. Am., Madison, Wisconsin, pp 831-871.
6. APHA, AWWA, WPCF. 1985. Test on sludges: oxygen-consumption rate. In: APHA, AWWA, WPCF (eds.). Standard methods for the examination of water and wastewater, APHA, AWWA, WPCF, l6th edition pp. 127-129.
7. ASTM. 1992. Standard test method for determining aerobic biodegradation of plastic materials under controlled composting conditions. American Society for Testing and Materials, D 5338-92.
8. ASTM. 1996. Standard test method for determining the stability of compost by measuring oxygen consumption. American Society for Testing and Materials D 5975-96.
9. Avnimelech, Y., M. Bruner, I. Ezrony, R. Sela and M. Kochba. 1996. Stability indexes for municipal solid waste compost. Compost Science &Utilization: 4(2): 13-20.
10. BUR Lombardia n°110. 13-05-2003 (Deliberazione Giunta Regionale 16 aprile 2003 - n. 7/12764 - Revoca della d.g.r. 16 luglio 1999, n. 44263). Tab. 6.1, Pag. 10
11. Chanyasak, V. and C. Kubota. 1981. Carbon/organic nitrogen ratio in water extracts as measure of composting degradation. J. of Ferment. Technol., 59 (3): 215-219.
12. Ciccotti, A.M. and, G.B. ToIler. 1989. Respirometro elettrolitico per materiali organici compostati. Esperienze e Ricerche-Nuova serie, 19: 179-193.
13. Haug R.T. (1986). Composting process design criteria, parti1: feed conditioning. BioCycle, 27 (8): 36-43.
14. lannotti, D.F., L. Toth and H.A.J. Hoitink. 1992. Compost stability. BioCycle, November 62-66.
15. Lasaridi, K.E. and E.I. Stentiford. 1996. Respirometric techniques in the context of compost stabilitv assessment: principles and practice. In: de Bertoldi, P. Sequi, B. Lenmmes and T. Papi (eds). The Science of Composting, Blackie Academic & Professional, London, pp. 567-576.
16. Naganawa, T., K. Kyuma, H. Yamamoto and K. Tatsuyama. 1990. Automatic measurement of CO2 evolution in multiple samples in small chambers. Soil Sci. Plant Nutr., 36 (1): 141-143.
17. Nicolardot, B., J.C. Germon, R. Chaussod and G. Catroux. 1982. Une tecnique simple pour determiner la maturite des compost urbains. Compost Information, 10:2-4
18. Paletski, W.T. and J.C Young. 1995. Stability measurement of biosolids compost by aerobic respirometry. Compost Science & Utilization, 3 (2): 16-24.
19. Scaglia B., Tambone F., Genevini P.L:, Adani F. (2000). Respiration index determination: a dynamic and static approach. Compost science and utilization, Spring 8(2), 90-98.
20. The U.S. Composting Council. 1997. Respirometry. in: P.B. Leege and W.H..Thompson (eds.) Test methods for the examination of composting and compost. The U.S. Composting Council, Bethesda, Maryland USA, pp. 9-165 / 9-194.
21. VanDerWerf, H. and W. Verstraete. 1987 Estimation of active soil microbial biomass by mathematical analysis of respiration curves: developement and verification of the model. Soil.Biol. Biochem., 19 (3):253-260.
22. Willson, GB. and D. Dalmat. 1986. Measuring compost stabilitv. BioCycle, August:34-37.

 

Překlad: Jan Habart

Obr. 2: Respirometr 3022
Obr. 3: Přenosný oxymetr
Obr. 4: Schéma systému kontroly provzdušnění

Tweet

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu

Biometan se vyplatí a má budoucnost