Παραγωγή μεθανίου σε μονάδα βιοαερίου κάτω απο διαφορετικά επίπεδα αμμωνίας
Creators: name: Βιτούλης, Γεώργιος Στυλιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Βιοαέριο
Αμμωνία
Τοξικότητα
Biogas
Ammonia
Toxicity

description: Οι μονάδες παραγωγής βιοαερίου που λειτουργούν στην ελληνική επικράτεια χρησιμοποιούν μεγάλη ποικιλία πρώτων υλών για την τροφοδοσία των αντιδραστήρων τους. Επίσης οι μονάδες περιορίζονται σε πρώτες ύλες που μπορούν να βρεθούν σε μικρή ακτίνα από τη μονάδα παραγωγής, για να συμφέρει οικονομικά η μεταφορά τους. Συνέπεια αυτών είναι η χρήση αποβλήτων πλούσιων σε πρωτεΐνες και άλλων ενώσεων πλούσιων σε άζωτο (απόβλητα σφαγείων, πτηνοτροφείων, βιομηχανίας τροφίμων κτλ) ως βασικά υποστρώματα για την τροφοδοσία των αντιδραστήρων. Με αποτέλεσμα συχνά να παρατηρείται αύξηση της συγκέντρωσης της αμμωνίας σε επίπεδα που επηρεάζουν την απόδοση τους σε μεθάνιο. Στην παρούσα εργασία μελετάται η επίπτωση διαφορετικών συγκεντρώσεων αμμωνίας στην απόδοση της παραγωγής μεθανίου στην μονάδα παραγωγής βιοαερίου Biogas Lagada SA για δύο διαφορετικές περιόδους μελέτης. Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποίησε η μονάδα τοποθετήθηκαν σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου των 250 και 500ml εις τριπλούν, για να προσδιοριστεί το δυναμικό παραγωγής των υλών αυτών. Παρασκευάστηκαν επίσης, μείγμα όλων των πρώτων υλών, με αναλογία ίδια με αύτη του μέσου όρου των υλών που εισήχθησαν την 1η περίοδο μελέτης (MO) και μείγμα με την αναλογία υλών της ημέρας όπου οι πρώτες ύλες που τροφοδότησαν τους αντιδραστήρες είχαν την υψηλότερη συγκέντρωση αμμωνιακού αζώτου (MOD). Για την 2η περίοδο μελέτης η εταιρεία Q-lab έκανε όλες τις απαραιτητες μετρήσεις. Τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίθηκαν με την παραγωγή της μονάδας και στις δύο περιόδους μελέτης. Από την σύγκριση της παραγωγής της μονάδας με το δυναμικό των πρώτων υλών που χρησιμοποιήθηκαν προέκυψε ότι για την 1η περίοδο μελέτης (3200ppm N-NH4), η μονάδα είχε απώλεια 9,85% και όπως προέκυψε από την ανάλυση των δεδομένων πιθανόν 3% απώλειες λόγω τοξικότητας αμμωνίας. Κατά την 2η περίοδο (4400ppm N-NH4) η μονάδα κατέγραψε απώλειες της τάξης του 20,30% κυρίως λόγω της συσσώρευσης αμμωνίας. Η μεταχείριση MO παρήγαγε μόλις 0,4% περισσότερο από το αντίστοιχο δυναμικό των πρώτων υλών και η MOD παρήγαγε 5,72% λιγότερο.
description: Biogas plants in Greece make use of a wide variety of raw materials as substrate. Also the plants are limited only at raw materials which they can be found in a sort radius for economical reasons. As a result the use of wastes which are rich in proteins and nitrogen (slaughterhouse wastes, poultry wastes, food industry wastes etc.) are used as the main substrate. For this reason high levels of ammonia are observed in the reactors very often, consequently the performance of the anaerobic digestion is affected. This study shows how the effect of different ammonia concentrations will affect the methane production of Biogas Lagada SA plant in two different time periods. The raw materials that the plant used, placed in 250ml and 500ml batch reactors (in triplicate) in order to determine their methane potential. Also prepared, mixture of all raw materials same as the average substrate the plant used in the 1st period of study (MO) and mixture with the same proportion of raw materials as the day which the substrate that used had the highest ammonia concentration in the 1st period of study. For the 2nd period of study the company Q-lab made all the necessary measurements. The results of the experiments for both periods were compared with the methane production of the plant. In the 1st period of study (3200ppm N-NH4), the plant was producing 9,85% less methane and after data analysis probably had 3% losses because of ammonia toxicity. In the 2nd period of study (4400ppm N-NH4), the plant was producing 20,30% less methane mostly of high ammonia concentration. The MO treatment produced only 0,4% more than the same methane potential of raw materials and the MOD treatment produced 5,72% less.