Παραγωγή βιοαερίου με αναερόβια χώνευση από βιομηχανικό απόβλητο υψηλής περιεκτικότητας αμύλου σε αντιδραστήρα UASB

Ανδρεοπούλου, Καλλιρρόη; Andreopoulou, Kallirroi

dc.contributor.author	Ανδρεοπούλου, Καλλιρρόη	el
dc.contributor.author	Andreopoulou, Kallirroi	en
dc.date.accessioned	2024-02-02T10:02:43Z
dc.date.available	2024-02-02T10:02:43Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58757
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26453
dc.rights	Default License
dc.subject	Άμυλο	el
dc.subject	Αναερόβια χώνευση	el
dc.subject	Μεθάνιο	el
dc.subject	Ανιδραστήρας UASB	el
dc.subject	Βιοαέριο	el
dc.title	Παραγωγή βιοαερίου με αναερόβια χώνευση από βιομηχανικό απόβλητο υψηλής περιεκτικότητας αμύλου σε αντιδραστήρα UASB	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Σύνθεση και ανάπτυξη βιομηχανικών διαδικασιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-09-26
heal.abstract	Το άμυλο που παράγεται από τη βιομηχανία τροφίμων ως παραπροϊόν κατά την επεξεργασία των αποβλήτων, αποτελεί μία πηγή οργανικού φορτίου που θα μπορούσε να αξιοποιηθεί με κατεύθυνση την παραγωγή ενέργειας. Μετά από κατάλληλη προεπεξεργασία προκειμένου να μειωθεί το ιξώδες του και να γίνει εύκολα βιοαποδομήσιμο, το αμυλούχο εναιώρημα θα μπορούσε να υποβληθεί σε αναερόβια χώνευση με σκοπό την παραγωγή βιοαερίου το οποίο θα έχει υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο. Η προεπεξεργασία που απαιτείται είναι η υδρόλυσή του και επιτυγχάνεται με χημική οξείδωση με αντιδραστήρια Fenton. Έπειτα το υδρόλυμα αμύλου μπορεί να τροφοδοτηθεί σε αντιδραστήρα UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor) καθώς έχει την ικανότητα να λειτουργεί σε υψηλές οργανικές φορτίσεις αλλά κι επειδή τέτοιου τύπου αντιδραστήρας υπάρχει στη βιομηχανική εγκατάσταση. Αν και κατά καιρούς έχουν διεξαχθεί αρκετές έρευνες, για την επεξεργασία λυμάτων προερχόμενων από βιομηχανία επεξεργασίας πατάτας με την χρήση αντιδραστήρα UASB, λίγες χρησιμοποιούσαν το άμυλο ως μοναδική πηγή άνθρακα. Σε αυτήν την έρευνα, στο εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας μελετήσαμε την παραγωγή μεθανίου αλλά και την συνολική απόδοση ενός αντιδραστήρα UASB εργαστηριακής κλίμακας μετά από τροφοδοσία με άμυλο προερχόμενο από τη βιομηχανία Tasty Foods A.E. Συγκεκριμένα, ο αναερόβιος αντιδραστήρας UASB (12 L) τροφοδοτήθηκε με υδρολυμένο άμυλο, και λειτούργησε συνολικά για 192 ημέρες, σε σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας (μεσόφιλη φάση) και με υδραυλικό χρόνο παραμονής (HRT) 3 ημέρες. H σημαντικότερη μεταβαλλόμενη παράμετρος ήταν ο ρυθμός οργανικής φόρτισης (OLR) που αυξάνονταν σταδιακά κατά την διάρκεια διεξαγωγής του πειράματος με 20 αλλαγές συνολικά. Επιπλέον, καθ΄ όλη τη διάρκεια του πειράματος, η εκροή του αντιδραστήρα αναλυόταν ως προς COD, TOC, VFAs, αλκαλικότητα, pH, αγωγιμότητα, ολικό άζωτο, αμμωνιακά ιόντα, ολικά και πτητικά αιωρούμενα στερεά καθώς και για ιόντα σιδήρου και θειικά τα οποία προστίθονταν στην τροφοδοσία. Η τροφοδοσία ξεκίνησε με OLR 1 gCOD/LUASB-d και έφτασε μέγιστη τιμή στα 11 gCOD/LUASB-d. Στην τελευταία φόρτιση επιτεύχθηκε η μείωση του ρυπαντικού φορτίου σε ποσοστό 93,5% και παραγωγή βιαερίου 31,5 L/d με ποσοστό μεθανίου στο βιοαέριο 44,7%. Σε μεγαλύτερες φορτίσεις από 11 gCOD/LUASB-d το σύστημα άρχισε να δείχνει συμπτώματα αστάθειας και συσσώρευσης πτητικών λιπαρών οξέων. Η υψηλότερη παραγωγή βιοαερίου ήταν 34.4 L με ποσοστό μεθανίου 50,25% CH4 και παρατηρήθηκε στην 10η φόρτιση (8,81 gCOD/LUASB-d). Επιπλέον, το μεγαλύτερο ποσοστό μεθανίου στο βιοαέριο ήταν 67,4% και παρατηρείται στην 11η φόρτιση (6,9 gCOD/LUASB-d) όπου και παρήχθησαν συνολικά 20 L βιαερίου/d. Στη διπλωματική εργασία παρουσιάζονται και αναλύονται διαγράμματα μεταβολής για όλες τις παραμέτρους που εξετάσθηκαν κατά την παραγωγή βιοαερίου από το υδρολυμένο άμυλο στον αντιδραστήρα UASB. Εν κατακλείδι, συμπεραίνεται πως η παραγωγή βιοαερίου υψηλής περιεκτικότητας σε μεθάνιο από βιομηχανικό άμυλο μέσω αναερόβιας χώνευσης είναι μια εφικτή και συμφέρουσα διεργασία.	el
heal.advisorName	Βλυσίδης, Ανέστης	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Ντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	83 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false