Πειραματική αναερόβια χώνευση συνθετικού αποβλήτου σε ταχύρρυθμο βιοαντιδραστήρα (PABR)

Κούγιας, Χρήστος; Kougias, Christos

dc.contributor.author	Κούγιας, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Kougias, Christos	en
dc.date.accessioned	2021-07-28T09:46:32Z
dc.date.available	2021-07-28T09:46:32Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53719
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21417
dc.rights	Default License
dc.subject	Αναερόβια χώνευση	el
dc.subject	Βιοαέριο	el
dc.subject	PABR	en
dc.subject	Συνθετικό απόβλητο	el
dc.subject	Municipal wastewater	en
dc.subject	Biogas	en
dc.subject	Anaerobic digestion	en
dc.subject	Βιοκαύσιμο	el
dc.subject	Biofuel	en
dc.subject	Βιοαντιδραστήρας	el
dc.title	Πειραματική αναερόβια χώνευση συνθετικού αποβλήτου σε ταχύρρυθμο βιοαντιδραστήρα (PABR)	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική μηχανική	el
heal.classification	Περιβαλλοντική μηχανική	el
heal.classification	Chemical engineering	en
heal.classification	Environmental engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-02-24
heal.abstract	Η συμβατική μέθοδος επεξεργασίας των υγρών αστικών αποβλήτων και άλλων υγρών αποβλήτων χαμηλού οργανικού φορτίου (<1000 mg COD/L) είναι η αερόβια διεργασία της ενεργού ιλύος. Η συγκεκριμένη διεργασία απαιτεί την κατανάλωση ενέργειας, κυρίως για τις ανάγκες του αερισμού ενώ ταυτόχρονα κανένα από τα παραπροϊόντα της διεργασίας σταθεροποίησης δεν είναι άμεσα αξιοποιήσιμο ενεργειακά. Συγκεκριμένα, το οργανικό φορτίο των αποβλήτων οξειδώνεται παρουσία οξυγόνου σε διοξείδιο του άνθρακα το οποίο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, ενώ η περίσσεια λάσπης που προκύπτει απαιτεί περεταίρω επεξεργασία για την ασφαλή απόρριψή της στο περιβάλλον. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η δυνατότητα αξιοποίησης αυτού του τύπου των αποβλήτων ως υπόστρωμα για την διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης, όπου η μείωση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων θα συνοδεύεται από ταυτόχρονη παραγωγή βιοαερίου πλούσιου σε μεθάνιο το οποίο παρέχει δυνατότητες ενεργειακής αξιοποίησης ως βιοκαύσιμο. Η ιδιαίτερη φύση των αστικών αποβλήτων (χαμηλό οργανικό φορτίο, χαμηλή σύσταση στερεών) θα ήταν παρεμποδιστική σε έναν συμβατικό βιο-αντιδραστήρα πλήρους ανάμιξης καθώς η ανάγκη επεξεργασίας μεγάλου όγκου αποβλήτων συναρτήσει του όγκου του αντιδραστήρα θα οδηγούσε σε έκπλυση της απαραίτητης για την διεργασία βιομάζας. Για το λόγο αυτό επιλέχθηκε να χρησιμοποιηθεί ένας ταχύρρυθμος αντιδραστήρας τύπου PABR ο οποίος ενδείκνυται για αναερόβια χώνευση παρόμοιας φύσης αποβλήτων. Η διεργασία της αναερόβιας χώνευσης μελετήθηκε σε τέσσερις πειραματικές φάσεις οι οποίες διαχωρίζονται ως προς τον υδραυλικό χρόνο παραμονής, και το οργανικό φορτίο της τροφοδοσίας ώστε να προσεγγίζει όσο το δυνατόν περισσότερο την σύσταση των πραγματικών αστικών λυμάτων. Η τροφοδοσία που χρησιμοποιήθηκε αποτελείται από ένα συνθετικό απόβλητο, τα χημικά χαρακτηριστικά του οποίου τείνουν να προσεγγίσουν αυτά ενός αστικού λύματος. Η παραπάνω διεργασία παρουσίασε ικανοποιητικά αποτελέσματα όσον αφορά την μείωση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων όπου ξεπέρασε το 80% ενώ όσον αφορά την παραγωγή βιοαερίου, η αποδοτικότητα της διεργασίας κυμαίνεται στο 50% του ενεργού όγκου του αντιδραστήρα (Όγκος βιοαερίου/ Ενεργός όγκος αντιδραστήρα).	el
heal.abstract	The conventional method of treating municipal wastewater and other wastewaters with low organic concentrations (<1000mg COD/L) is the aerobic process of activated sludge. This process requires the consumption of energy mainly for the need of ventilation while at the same time none of the by-products of the stabilization process is immediately energy efficient. More specifically the organic load of the waste is oxidized in the presence of oxygen in carbon dioxide which is released into the atmosphere while the resulting sludge requires further treatment for its safe disposal in the environment. In the present diploma thesis, the possibility of utilizing this type of waste as a substrate of the anaerobic digestion process is studied, where the reduction of the organic load of the waste will be accompanied by simultaneous production of biogas rich in methane which provides energy recovery potential as fuel. The special nature of the municipal waste (low organic load, low solids composition) would be deterrent to a conventional CSTR bioreactor as the need to treat a large volume of waste in addition to the reactor volume would leach the biomass needed for the process. For this reason, it was chosen to use a PABR type fast reactor which is suitable for the anaerobic digestion of similar nature waste. The anaerobic digestion process was studied in four experimental phases which are separated in terms of hydraulic retention time and organic load of the feed to get as close as possible to the composition of real urban wastewater. The feed used consists of a synthetic waste whose chemical characteristics tend to approach those of an urban wastewater. The process above presented satisfactory results in terms of reducing the organic load of the waste where it exceeded 80% while in terms of biogas production the efficiency of the process ranges to 50% of the active volume of the reactor (Biogas Volume/Active Reactor Volume).	en
heal.advisorName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Βλυσίδης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	82 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false