Δυναμική συμπεριφορά αντιδραστήρων συνεχούς λειτουργίας με ανάδευση για την παραγωγή βιοαερίου μέσω της διεργασίας της αναερόβιας χώνευσης

RDF 

 
Το τεκμήριο παρέχεται από τον φορέα :
Πανεπιστήμιο Κρήτης
Αποθετήριο :
E-Locus Ιδρυματικό Καταθετήριο
δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
κοινοποιήστε το τεκμήριο



Σημασιολογικός εμπλουτισμός/ομογενοποίηση από το EKT
2008 (EL)
Dynamic behavior of continuously stirred tank reactors (CSRTs) for biogas production under anaerobic conditions
Δυναμική συμπεριφορά αντιδραστήρων συνεχούς λειτουργίας με ανάδευση για την παραγωγή βιοαερίου μέσω της διεργασίας της αναερόβιας χώνευσης

Papazoglou, Christina
Παπάζογλου, Χριστίνα

Στεφάνου, Ευρυπίδης

Η διεργασία της αναερόβιας χώνευσης χρησιμοποιείται ιδιαίτερα στην επεξεργασία των αποβλήτων με υψηλό οργανικό φορτίο αλλά και για την παραγωγή βιοαερίου. Η μεγιστοποίηση του ρυθμού παραγωγής βιοαερίου για ενεργειακούς σκοπούς είναι ένα θέμα που έχει απασχολήσει την επιστημονική κοινότητα τα τελευταία χρόνια καθώς η διεργασία είναι ευαίσθητη στις διαταραχές (μεταβολή της οργανικής φόρτισης) σε αυτή τη κατάσταση, με αποτέλεσμα πολλές φορές να οδηγείται σε αστοχία. Η παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος μεταπτυχιακών σπουδών “Επιστήμες και μηχανική περιβάλλοντος”. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο “Βιοχημικής μηχανικής και τεχνολογίας περιβάλλοντος” του τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών και διήρκησαν από τον Απρίλιο του 2007 έως και τον Δεκέμβριο του ίδιου έτους. Σκοπός της εργασίας ήταν να μελετηθεί η δυναμική συμπεριφορά ενός αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας με ανάδευση (CSTR) για τη παραγωγή βιοαερίου μέσω της διεργασίας της αναερόβιας χώνευσης και ειδικότερα, να βρεθεί μέσα από μια σειρά διαταραχών στην οργανική φόρτιση, η τιμή του υδραυλικού χρόνου παραμονής κατά την οποία το σύστημα μπορεί να σταθεροποιηθεί, μεγιστοποιώντας την παραγωγή βιοαερίου. Ο αντιδραστήρας τροφοδοτούνταν με ένα συνθετικό μέσο που αποτελούταν κυρίως από γλυκόζη και λειτουργούσε σε μόνιμη κατάσταση πριν την έναρξη των πειραμάτων. Το σύστημα υποβλήθηκε σε βηματικού τύπου διαταραχές, όπου ο υδραυλικός χρόνος παραμονής μεταβλήθηκε, διατηρήθηκε σταθερός μέχρι το σύστημα να σταθεροποιηθεί και ακολουθούσε η επόμενη διαταραχή. Ο υδραυλικός χρόνος παραμονής μειώθηκε σταδιακά από τις 26 στις 3 ημέρες. Από τα αποτελέσματα παρατηρήθηκε ότι σχεδόν κάθε μεταβολή του υδραυλικού χρόνου παραμονής οδηγούσε το σύστημα σε μια νέα μόνιμη κατάσταση με μεγαλύτερο ρυθμό παραγωγής βιοαερίου, εκτός από την τελευταία μεταβολή που δημιουργήθηκε αστάθεια στο σύστημα λόγω υπερφόρτισης καταλήγοντας σε έκπλυση των μεθανογόνων μικροοργανισμών. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε ένα απλοποιημένο μοντέλο (Monod) για την περιγραφή της διεργασίας. Ο προσδιορισμός των παραμέτρων του μοντέλου έγινε από τα δεδομένα της μόνιμης κατάστασης κάθε διαταραχής. (EL)
The process of anaerobic digestion is frequently used for treatment of wastes with high organic load and for biogas production. The maximization of the biogas production rate, for energy purposes, has occupied the scientific community because of the sensitivity of the process to changes (such as a shift in the organic load), which can lead to process failure. The present study was carried out under the program of postgraduate studies "Science and environmental engineering". The experiments took place at the laboratory of "Biochemical engineering and environmental technology" of the Department of Chemical Engineering University of Patras from the April of 2007 until the December of the same year. The dynamic behavior of a continuously stirred tank reactor (CSTR) for biogas production under anaerobic conditions was studied. In particular, the aim of this thesis was to study, under a sequence of HRTs (hydraulic retention times), the HRT that the system can operate at maximum biogas production conditions and reach steady-state. A synthetic medium that consisted mainly of glucose was pumped to the reactor. The system was subjected to stepwise type erturbations, where the HRT shifted, was kept stable until steady-state was reached and the next perturbation followed. Before the experiments start, the HRT was at 26 days and was altered four times, until it reached 3 days. The experimental results showed that almost every shift of the HRT led the system to a new steady-state and higher biogas production rate, except for the last one that overloaded the system leading to washout of the methanogenic microorganisms. Finally, a simplified model was used for the description of the process. The model parameters were estimated from the steady-state data. (EN)

text

CSTR
hydraulic retention time
anaerobic digestion
kinetics
υδραυλικός χρόνος παραμονής
κινητική
mathematic model

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2008-10-17




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.