Παραγωγή βιοαερίου από εκχύλισμα ενσιρώματος αραβοσίτου με υγρά μηχανικού διαχωρισμού αποβλήτων βουστασίου στη μεσόφιλη περιοχή: τεχνικοοικονομική διερεύνηση εφαρμογής των αποτελεσμάτων σε βουστάσιο γαλακτοπαραγωγής στη Βοιωτία

Abstract

Η αυξανόμενες ανάγκες της κοινωνίας για περισσότερη ενέργεια και παράλληλη απαίτηση για καθαρότερο περιβάλλον οδηγεί στην αξιοποιήση νέων πηγών ενέργειας. Επίσης η εξάρτηση από τα συμβατικά καύσιμα (πετρέλαιο, φυσικό αέριο, ορυκτά καύσιμα) είναι μεγάλη και κάθε μεταβολή στην τιμή τους επηρεάζει άμεσα το κόστος παραγωγής και ειδικότερα στον πρωτογενή τομέα. Παράλληλα έχουμε αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, που σημαίνει περισσότερες ανάγκες σε τρόφιμα και αύξηση των αποβλήτων που παράγονται στις κτηνοτροφικές μονάδες και στις γεωργικές εκμεταλλεύσεις. Για τους παραπάνω λόγους τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει προσπάθειες για παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμους πόρους, όπως φωτοβολταικά, ανεμογεννήτριες, αξιοποίηση βιομάζας, βιοαέριο κ.α. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή γίνεται προσπάθεια να αξιοποιηθούν το σύνολο των αποβλήτων μια μονάδας αγελάδων γαλακτοπαραγωγής στην Θήβα μέσω της αναερόβιας χώνευσης. Η ΑΧ είναι μια μικροβιολογική διεργασία αποσύνθεσης της οργανικής ουσίας, απουσία οξυγόνου, η οποία είναι συνήθης σε πολλά φυσικά περιβάλλοντα και εφαρμόζεται σήμερα για να παραχθεί το βιοαέριο σε αεροστεγείς δεξαμενές που λειτουργούν ως αντιδραστήρες, οι οποίες συνήθως ονομάζονται χωνευτήρες. Για να επιτευχθεί αυτό χρησιμοποιούμε και ενσίρωμα μέσα στον ΑΧ. Το ενσίρωμα είναι χονδροειδής ζωοτροφή και ο λόγος που αναμειγνύεται με τα απόβλητα είναι για την καλύτερη απόδοση τους σε βιοαέριο. Το βιοαέριο που παράγεται θεωρείται καύσιμο, γιατί αποτελείται κυρίως από CH4 σε ποσοστό 60 με 90%, και με την καύση του παράγεται ενέργεια. Επίσης είναι οικολογικό γιατί δεν επηρεάζει το ισοζύγιο του CO2. Η χρήση ενσίρωματος μέσα στο μείγμα και μερικών άλλων λεγόμενων ενεργειακών φυτών συναντά προβλήματα και αντιδράσεις. Τα φυτά αυτά είναι εν δυνάμει τροφές για ζώα αλλά και ανθρώπους και η χρήση τους για παραγωγή ενέργειας θεωρείται από πολλούς σπατάλη. Στην παρούσα μελέτη γίνεται χρήση του εκχυλίσματος ενσιρώματος, ώστε να μην έχουμε απώλειες στην ζωοτροφή, και παράλληλα να παραχθεί ενέργεια μέσω της ΑΧ. Υπολογίζεται πως χάνεται το 10 % της Ξ.Ο. του ενσιρώματος. Στο πειραματικό μέρος γίνεται η ανάμειξη υ/δ βουστασίου με εκχύλισμα ενσιρώματος για τρεις χρόνους παραμονής (16,21,32). Για την αναερόβια χώνευση χρησιμοποιήθηκαν 2 χωνευτήρες των 19 λίτρων ο καθένας. Εν τέλει αφού βρέθηκε ο βέλτιστος χρόνος παραμονής στον αναερόβιο χωνευτήρα,έγινε εφαρμογή των αποτελεσμάτων στα δεδομένα του βουστασίου και στην συνέχεια ακολούθησε οικονομική αξιολόγηση.

The growing needs of society for more energy and parallel demand for a cleaner environment leads to the exploitation of new energy sources. Also we depend more on fossil fuels (oil, natural gas, fossil fuels) and any change in price, directly affects the cost of production and especially in the primary sector. The growing world population means more food needs and increasing waste produced on farms. For these reasons, in recent years there have been attempts to produce energy from renewable resources, such as photovoltaic, wind turbines, biomass utilization, biogas etc. In this thesis we try to exploit all waste from a dairy farm in Thebes, through anaerobic digestion. AD is a microbiological process of decomposition of organic matter in the absence of oxygen, which is common in many natural environments and applied today to produce biogas in airtight containers that serve as reactors, which are usually called digesters. To achieve this we use and silage in the CS. Silage is a foraging and mixed with the waste, for better performance in biogas The biogas produced is considered fuel, why is composed mainly of CH4 at a rate of 60 to 90%, and burning this produced energy. Also is ecological because it affects the balance of CO2. The use of silage in the mixture and some other so-called energy crops encounters problems and reactions. These plants are potential food for animals and humans, and their use for energy production is considered wasteful by many people. In this study used a silage extract, to not have losses in the feed, and also to produce energy through the CS. Estimated that lost 10% of DM of silage. In the experimental part of the mixing liquid dairy wastes and silage extract for three residence times (16, 21, 32). For anaerobic digestion used 2 digesters of 19 liters each. Eventually, after being found the optimal time in the anaerobic digester, was applying the results to data dairy farm and followed economic evaluation.