Εκτίμηση δυναμικού παραγωγής βιοαερίου σε αναερόβιους χωνευτές

Η εκμετάλλευση οργανικών αποβλήτων για παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης είναι μια καθιερωμένη και ευρέως εφαρμοσμένη τεχνολογία για την παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πρώτες ύλες. Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες, που επηρεάζουν σημαντικά τη βιωσιμότητα μιας τέτοιας επένδυσης είναι η ποιότητα των διαφόρων υλικών τροφοδοσίας στους αναερόβιους χωνευτές, όσον αφορά στη βιοαποικοδομησιμότητά τους και στην, αντίστοιχη με αυτή, ποσότητα του παραγόμενου βιοαερίου. Κατά συνέπεια, προκειμένου να λάβουμε γνώση των βασικών παραμέτρων σχεδιασμού για τη διαδικασία αναερόβιας χώνευσης, θα πρέπει να προσδιοριστεί το λεγόμενο δυναμικό παραγωγής βιοαερίου των υλικών τα οποία προορίζονται για τροφοδοσία στους χωνευτές. Ως εκ τούτου, σε τεχνικές και οικονομικές μελέτες σκοπιμότητας που διεξάγονται πριν από την κατασκευή μιας μονάδας παραγωγής βιοαερίου, το μέγεθος της αναμενόμενης παραγωγής ενέργειας εκτιμάται μέσω της διεξαγωγής αντίστοιχων δοκιμών παραγωγής βιοαερίου.

Επιπλέον, σε ήδη λειτουργούσες εγκαταστάσεις που δέχονται μίγματα διαφόρων υλικών προς χώνευση, η εκτίμηση του δυναμικού παραγωγής βιοαερίου για ένα νέο υπόστρωμα είναι απαραίτητη προκειμένου να διαπιστωθεί η καταλληλότητα του συγκεκριμένου υλικού να υποστεί χώνευση κι επομένως η αποδοχή του στην εγκατάσταση.

Σε μια δοκιμή αξιολόγησης παραγωγής βιοαερίου, ένα υπόστρωμα αναμιγνύεται με μια κατάλληλη καλλιέργεια μικροοργανισμών (μεθανιογόνα βακτήρια). Το μίγμα διατηρείται σε αιώρηση υπό σταθερές θερμοκρασιακές συνθήκες για περίοδο 20 – 30 ημερών. Βασικά συστατικά του βιοαερίου, όπως το μεθάνιο (CH₄) και το υδρόθειο (Η₂S) που παράγονται κατά τη διάρκεια εξέλιξης δοκιμής, λόγω της αναερόβιας αποδόμησης της οργανικής ύλης, προσδιορίζονται συνεχώς. Μετά το τέλος της δοκιμής, υπολογίζεται η συνολικά παραγόμενη ποσότητα μεθανίου και συγκρίνεται με την τυπικά αναμενόμενη, με βάση την ποιοτική σύσταση του τροφοδοτούμενου αποβλήτου (COD, TS, VS κλπ).