heal.abstract |
Η ραγδαία αστικοποίηση προκαλεί δραματική αύξηση στην παραγωγή απορριμμάτων τροφίμων. Η ανάγκη για ανάπτυξη νέων τεχνολογιών για την επεξεργασία τους είναι επιτακτική, όταν με τη διάθεσή τους σε χώρους υγειονομικής ταφής ενισχύονται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένης της ρύπανσης του υδροφόρου ορίζοντα από τα στραγγίσματα. Η αναερόβια χώνευση αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος διαχείρισης αποβλήτων.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται η αναερόβια συν-χώνευση συμπυκνώματος από τη ξήρανση ζυμώσιμων απορριμμάτων και στραγγίσματος από χώρους υγειονομικής ταφής αποβλήτων (ΧΥΤΑ). Στόχος είναι η παραγωγή βιοαερίου και η ταυτόχρονη μείωση του οργανικού φορτίου των αποβλήτων, καθώς και η προσομοίωση της λειτουργίας του αναερόβιου χωνευτήρα με το μαθηματικό μοντέλο Anaerobic Digestion No. 1 (ADM1) στο λογισμικό Aquasim 2.0.
Για τη διεξαγωγή των πειραμάτων εγκαθίσταται αντιδραστήρας συνεχούς έργου πλήρους ανάμιξης (CSTR) εργαστηριακής κλίμακας (4 L) υπό μεσόφιλες συνθήκες (35ºC) και υδραυλικό χρόνο παραμονής (HRT) 20 ημερών. Η αναλογία συμπυκνώματος στραγγίσματος παραμένει σταθερή σε όλες τις πειραματικές φάσεις και ίση με 3:1, ενώ ο λόγος C:N που εξετάζεται είναι 50:1, 50:1 και 30:1 αντίστοιχα. Ο ρυθμός οργανικής φόρτισης ισούται με 0.32 g COD/L/d.
Για τη μελέτη του συστήματος διενεργούνται τρεις πειραματικές φάσεις. Συγκριμένα, στην 1η φάση χρησιμοποιείται διάλυμα γλυκόζης για τροφοδοσία με 6.50 g COD/L, η οποία λειτουργεί ως μεταβατικό στάδιο για να εγκλιματιστεί η βιομάζα. Η περιεκτικότητα του βιοαερίου σε μεθάνιο είναι 39% και καταναλώνεται το 91% του διαλυτού χημικά απαιτούμενου οξυγόνου. Στη 2η φάση τροφοδοτείται με συνθετικό συμπύκνωμα και συνθετικό στράγγισμα με 6.30 g COD/L. Σε αυτήν την περίπτωση, το ποσοστό μεθανίου είναι 53% και απομακρύνεται το 96% του οργανικού φορτίου. Στην 3η φάση τροφοδοτείται με πραγματικό συμπύκνωμα και συνθετικό στράγγισμα με 6.20 g COD/L. Η περιεκτικότητα του βιοαερίου σε μεθάνιο ισούται με 40% και καταναλώνεται το 82% του οργανικού φορτίου. Επιπλέον, η μοντελοποίηση της λειτουργίας του αναερόβιου χωνευτήρα είναι ικανοποιητική, καθώς οι πειραματικές μετρήσεις προσεγγίζουν αρκετά αυτές του μοντέλου.
4
Με βάση τα αποτελέσματα, η 2η πειραματική φάση με το συνθετικό συμπύκνωμα και συνθετικό στράγγισμα θεωρείται πιο επιτυχημένη. Επομένως, είναι εφικτή η συν-γχώνευση των δύο αποβλήτων, καθώς παράγεται μεθάνιο και ταυτόχρονα μειώνεται το οργανικό φορτίο τους. |
el |