Μελέτη μονάδας παραγωγής βιοαερίου από πτηνοτροφικά απόβλητα

 
This item is provided by the institution :

Repository :
Institutional Repository of the Hellenic Open University
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



Thesis (EN)

2018 (EN)
Feasibility Study for a poultry waste power biogas production facility
Μελέτη μονάδας παραγωγής βιοαερίου από πτηνοτροφικά απόβλητα

ΚΑΡΑΜΟΥΖΗ, ΣΩΤΗΡΙΑ

ΚΑΛΑΒΡΟΥΖΙΩΤΗΣ, ΙΩΑΝΝΗΣ

Περιέχει πίνακες, εικόνες, διαγράμματα και φωτογραφίες
Τα κτηνοτροφικά απόβλητα είναι πλούσια σε οργανικό φορτίο και αυτό το χαρακτηριστικό τους δεν επιτρέπει την εναπόθεσή τους στο περιβάλλον χωρίς προηγούμενη επεξεργασία. Λόγω των σοβαρών επιπτώσεων έχουν θεσπιστεί προδιαγραφές για την πιο ασφαλή διαχείρισή αυτών των αποβλήτων. Έτσι, στην εργασία αυτή πραγματοποιείται μία έρευνα που αποσκοπεί στην εξέταση της παραγωγής βιοαερίου από μια συγκεκριμένη κατηγορία κτηνοτροφικών αποβλήτων και την ταυτόχρονη σταθεροποίησή τους. Το στοιχείο καινοτομίας στη συγκεκριμένη εργασία είναι η εκμετάλλευση του υγρού κλάσματος αποβλήτων και της στρωμνής από όρνιθες αυγοπαραγωγής καθώς έχει βρεθεί ότι περιέχουν μεγαλύτερο οργανικό φορτίο από άλλα είδη ζωικών αποβλήτων. Όταν τα απόβλητα από όρνιθες χρησιμοποιούνται για συγχώνευση με ζωικά απόβλητα είναι δυνατόν να αυξηθεί κατά πολύ η παραγωγή του βιοαερίου. Στην εργασία αυτή προσδιορίστηκαν οι αναλογίες από τα υπολείμματα πουλερικών που σε συνδυασμό με συγχώνευση βοοειδών αποβλήτων αυξάνουν την παραγωγή βιοαερίου. Πιο συγκεκριμένα, από εργαστηριακά πειράματα μέτρησης του ρυθμού παραγωγής βιοαερίου βρέθηκε ότι η ποσότητα των υπολειμμάτων των πουλερικών αντιστοιχεί σε 5% του όγκου του χωνευτή ώστε να αποδίδει τη μέγιστη παραγωγή βιοαερίου με τη μέθοδο της αναερόβιας διεργασίας απουσία οξυγόνου. Με βάση τις αναλογίες της πειραματικής διαδικασίας πραγματοποιήθηκε μελέτη σχεδιασμού μονάδας παραγωγής βιοαερίου εγκατεστημένης ηλεκτρικής ισχύος 1 MW από συγχώνευση βοοειδών και πτηνοτροφικών αποβλήτων. Οι ποσότητες των κτηνοτροφικών αποβλήτων που απαιτούνται ανέρχονται σε 60.000 tn βοοειδών και 3.000 tn υπολειμμάτων πουλερικών ετησίως παράγοντας 3.798.655 Nm3 /έτος βιοαερίου που αντιστοιχεί σε 24.691.255 KWh/ έτος. Με βάση τα στοιχεία αυτά υπολογίστηκε ότι το συνολικό κόστος μιας τέτοιας μονάδας ανέρχεται στα 4.900.000 ευρώ. Ο χρόνος απόσβεσης υπολογίστηκε στα 3 χρόνια γεγονός το οποίο την καθιστά οικονομικά βιώσιμη ενώ αποδεικνύει ότι τα πτηνοτροφικά απόβλητα αποτελούν πολύ καλή πρώτη ύλη για την ανάκτηση ενέργειας.
Livestock waste is rich in bio-degadable organic matter and this characteristic prohibits it from being recycled back into the environment without prior treatment. Due to the serious consequences of direct reintroduction, certain standards have been codified to ensure the safer management of these wastes. Thus, this paper seeks to examine the potential to produce biogas from a specific type of livestock waste. The innovative part of this study is the energy recovery of chicken manure as it has been found to contain a higher organic load against other types of livestock production waste. The combination of chicken manure with other animal wastes results to a significant increase of the production of biogas. This study aims to the determination of the appropriate ratios of chicken residues in mixtures with bovine waste in order to maximize the production of biogas. More specifically, the study of biogas production rate during anaerobic digestion of livestock production wastes in laboratory scale reactors, showed that the optimal percentage of chicken waste in the digester is 5%. These results were then used in a design study of a full scale biogas production facility from the combination of bovine and poultry waste with installed capacity of 1 MW. The annual quantity of bovine waste required is 60,000 tons while of poultry waste is 3,000 tons, yielding 3,798,655 Nm3 of biogas corresponding to about 25,000 million MWh/year. The estimated installation cost of the above facility is €4.9 million. The payback period is roughly 3 years which makes it an economically feasible project and demonstrates that poultry wastes and residues constitute a viable complementary feedstock. Comparable biogas production facilities with similar installed capacity which use other livestock wastes as feedstock have payback periods in excess of 3.5 years.

Διπλωματική Εργασία / Dissertation

Συγχώνευση
Απόβλητα από πτηνοστάσια
Chicken manure
Βιοχημικό Δυναμικό Μεθανίου
Biochemical methane potential
Αναερόβια χώνευση
Anaerobic digestion
Co-digestion

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο (EL)
Hellenic Open University (EN)

Greek

2018-05-23T07:01:30Z
2018-05-12


Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο / Hellenic Open University

0
5
87

Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)