Μελέτη χημικών παραμέτρων κατά την αναερόβια αποικοδόμηση λυμάτων χοίρων σε δυο εν σειρά συνεχούς ροής και πλήρους ανάμειξης αντιδραστήρες:
Creators: name: Τσολάκης, Νικόλαος Σάββα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Αναερόβια αποικοδόμηση
Λύματα χοίρων
Αντιδραστήρες συνεχούς ροής και πλήρους ανάμιξης
Anaerobic degradation
Pig slurry
CSTR

description: Στην παρούσα έρευνα, μελετήθηκε η παραγωγή υδρογόνου από λύματα χοίρων με τη μέθοδο της αναερόβιας αποικοδόμησης, η οποία αποτελεί μια βιολογική μέθοδο επεξεργασίας της οργανικής ουσίας, και οι χημικές παράμετροι που επηρεάζουν τη διαδικασία. Σε εργαστηριακές συνθήκες λειτούργησε ένα κλειστό σύστημα δύο εν σειρά αντιδραστήρων συνεχούς ροής και πλήρους ανάμειξης (CSTR-continuous stirred tank reactor) κάτω από αναερόβιες συνθήκες. Ο πρώτος αντιδραστήρας λειτούργησε στη μεσόφιλη περιοχή (35 oC) με υδραυλικό χρόνο διατήρησης (HRT) 16 ημέρες με στόχο την παραγωγή μεθανίου και ο δεύτερος στην υπερθερμόφιλη περιοχή (70 oC) με HRT 24 ωρών με στόχο την παραγωγή υδρογόνου. Μέρος της ενεργής βιομάζας από τον πρώτο αντιδραστήρα εισαγόταν καθημερινά στον δεύτερο αντιδραστήρα για την βελτίωση της αναερόβιας αποικοδόμησης, επιτυγχάνοντας με αυτό τον τρόπο παραγωγή υδρογόνου ~ 3,68 ml H2 ανά γραμμάριο πτητικών στερεών κατά τη διάρκεια σταθερής λειτουργίας του δεύτερου αντιδραστήρα. Στη διάρκεια των πειραμάτων μετρήθηκαν τα πτητικά στερεά, το pH, η ποσοτική και η ποιοτική σύσταση των παραγομένων αερίων και οι συγκεντρώσεις των πτητικών λιπαρών οξέων στους δύο αντιδραστήρες. Ο μικρός υδραυλικός χρόνος διατήρησης (HRT) σε συνδυασμό με την υπερθερμόφιλη θερμοκρασία στον δεύτερο αντιδραστήρα στάθηκαν ικανά να αποτρέψουν τη μεθανογένεση και να οδηγήσουν στην παραγωγή H2. Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι το συγκεκριμένο σύστημα μπορεί να αποδώσει, δίνοντας με αυτόν τον τρόπο το έναυσμα για περαιτέρω διερεύνηση ώστε να βρεθούν οι συνθήκες εκείνες, κυρίως θερμοκρασία και HRT, που θα βελτιστοποιήσουν την παραγωγή του υδρογόνου καθιστώντας το πολλά υποσχόμενο μελλοντικά.
description: At this current masters diplomatic thesis the production of hydrogen from pig wastes using the anaerobic degradation was investigated, which is a biological method that processes organic mater and the chemical parameters that affect it. At an isolated environment, using closed monitored conditions, two cascade continuous stirred tank reactors (CSTR) under anaerobic conditions. The first reactor operated at mesophilic area (35 oC) with hydraulic retention time (HRT) sixteen days (16) with the primary objective the production of methane and the secondary objective at hyperthermofilic area (70 oC) with HRT 24 hours with the target of producing hydrogen. Part of this active biomass from the first reactor was imported in the second reactor which improves the anaerobic degradation thus achieving production of hydrogen ~ 3,68 ml H2 per gram of volatile solids during the steady operation of the second reactor. During the series of the experiments, measurements were taken for the volatile solids, the pH, the quantitative and quality contents of the produced gases and the concentrations of the fatty acids from the two reactors. The small hydraulic retention time (HRT) combined with the hyperthermofilic temperature of the second reactor prevented the methanogenesis and leaded to the production of H2. At this study it was shown that using this particular system can confer, thus further and more detailed investigation must be conducted in order to optimize the conditions -temperature and HRT- for the production of hydrogen, which is an indication that is promising.