Η παρούσα Διπλωματική Εργασία, διαπραγματεύεται την παραγωγή βιοαερίου, που αποτελεί μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, μέσω αναερόβιας χώνευσης, από κτηνοτροφικά απόβλητα και συγκεκριμένα απόβλητα βουστασίων, ύστερα από συγχώνευση τους με ενσίρωμα καλαμποκιού, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η παραγωγή μεθανίου και συνεπώς να αυξηθεί η απόδοση της διεργασίας.
Πρωταρχικά γίνεται αναφορά στα κτηνοτροφικά απόβλητα, και στα προβλήματα που έχει να αντιμετωπίσει η διαχείριση τους (οργανικά απόβλητα, μεγάλος παραγόμενος όγκος, οσμές κτλ.). Παράλληλα αναφέρονται, οι επιπτώσεις από μη ορθή διαχείριση των κτηνοτροφικών αποβλήτων στο έδαφος, το υδάτινο περιβάλλον και την ατμόσφαιρα, στα ίδια τα ζώα αλλά τους κινδύνους για την δημόσια υγεία. Ακολούθως αναφέρεται η πρωτοβάθμια επεξεργασία των ζωικών αποβλήτων, που εμπεριέχει την παραγωγή, την προσωρινή αποθήκευση και την προεπεξεργασία τους. Έπειτα, εξαιτίας της φύσης των ζωικών αποβλήτων, δηλαδή του υψηλού οργανικού φορτίου τους περιγράφονται οι βιολογικές μέθοδοι επεξεργασίας που περιλαμβάνουν κυρίως την αερόβια και αναερόβια χώνευση. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην μέθοδο της αναερόβιας χώνευσης και κατά την οποία παράγεται το βιοαέριο και το χωνεμένο υπόλειμμα το οποίο είναι εξαιρετικό λίπασμα-εδαφοβελτιωτικό.
Στην συνέχεια περιγράφονται οι τύποι της βιομάζας, οι διάφοροι τύποι εγκαταστάσεων αναερόβιας χώνευσης κτηνοτροφικών αποβλήτων και το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας τους, όπως και τα χαρακτηριστικά του παραγόμενου βιοαερίου. Γίνεται επίσης αναφορά στην παραγωγή βιοαερίου στην ελληνική επικράτεια.
Ακολούθως περιγράφονται οι εγκαταστάσεις και η λειτουργία μιας κεντρικής μονάδας, παραγωγής και εκμετάλλευσης βιοαερίου με σκοπό την συμπαραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, με την μέθοδο της υγρής αναερόβιας χώνευσης. Η ανωτέρω μονάδα χρησιμοποιεί κυρίως απόβλητα βουστασίου παρακείμενης κτηνοτροφικής εγκατάστασης αλλά και άλλων κοντινών κτηνοτροφικών μονάδων. Επίσης χρησιμοποιείται ενσίρωμα καλαμποκιού και τυρόγαλο το οποίο αναμιγνύεται με την απόβλητα βουστασίων πριν οδηγηθεί στον αναερόβιο αντιδραστήρα για βελτίωση της παραγωγής βιοαερίου.
This Thesis negotiates the production of biogas, which is a renewable energy source, through anaerobic digestion, from livestock waste especially dairy cow waste by co-digestion with corn silage, in order to maximize the production of methane and therefore το increase process efficiency.
First of all, reference is made to the livestock waste, and to the problems that its management has to face (organic waste, large volume produced, odors, etc.). At the same time, the effects of improper management of livestock waste on the soil, the aquatic environment and the atmosphere, on the animals themselves but also on the risks to public health are reported. Following is reported the primary treatment of animal waste, which includes their production, temporary storage and pre-treatment. Then, due to the nature of animal waste, their high organic load, biological treatment methods are described, which mainly include aerobic and anaerobic digestion. Particular emphasis is placed on the anaerobic digestion method, which produces biogas and the digested residue which is an excellent fertilizer -soil improvement.
Following there is describing the installation and operation of a central unit, production and exploitation of biogas for the purpose of cogeneration of electricity and heat, by the method of liquid anaerobic digestion. The above unit mainly uses cattle waste from an adjacent livestock facility but also from other nearby livestock farms. Corn silage and cheese whey are also used which is mixed with the dairy waste before being fed to the anaerobic reactor.
Αξιοποίηση Αποβλήτων Βουστασίων και Ενσιρώματος Καλαμποκιού, για την παραγωγή Βιοαερίου μέσω Αναερόβιας Χώνευσης