Παράμετροι λειτουργίας

Οργανικό φορτίο

Η κατασκευή των εγκαταστάσεων βιοαερίου απαιτεί ένα συνδυασμό οικονομικών και τεχνικών εκτιμήσεων. Η μέγιστη παραγωγή βιοαερίου που λαμβάνεται από την πλήρη χώνευση του υποστρώματος θα απαιτούσε ένα μεγάλο υδραυλικό χρόνο παραμονής και ένα αντίστοιχο μέγεθος χωνευτήρα. Στην πράξη, η επιλογή του συστήματος (π.χ. το μέγεθος και ο τύπος χωνευτήρα) βασίζεται σε έναν συμβιβασμό μεταξύ της μέγιστης παραγωγής βιοαερίου και της δικαιολογήσιμης οικονομίας. Από αυτή την άποψη, το οργανικό φορτίο είναι μια σημαντική παράμετρος λειτουργίας, η οποία δείχνει πόσο πολύ οργανική ξηρή ουσία μπορεί να τροφοδοτηθεί στον χωνευτήρα, ανά m³ όγκου και μονάδα χρόνου, σύμφωνα με την παρακάτω εξίσωση:

BR = m · c / VR BR : οργανικό φορτίο [kg/d•m³]
m : μάζα τροφοδοτούμενου υποστρώματος ανά μονάδα χρόνου [kg/d]
c : συγκέντρωση οργανικής ουσίας [%]
VR : όγκος του χωνευτήρα [m³]

Υδραυλικός χρόνος παραμονής (HRT)

Μια σημαντική παράμετρος για τη διαστασιολόγηση του χωνευτήρα είναι ο υδραυλικός χρόνος παραμονής (HRT). Ο υδραυλικός χρόνος παραμονής είναι το μέσο χρονικό διάστημα κατά το οποίο διατηρείται το υπόστρωμα μέσα στη δεξαμενή του χωνευτήρα. Σχετίζεται με τον όγκο του χωνευτήρα (VR), και τον όγκο του υποστρώματος που τροφοδοτείται στη μονάδα του χρόνου, σύμφωνα με την ακόλουθη εξίσωση:

HRT = VR / V
HRT : υδραυλικός χρόνος παραμονής [ημέρες]
VR : όγκος του χωνευτήρα [m³]
V : όγκος του υποστρώματος που τροφοδοτείται στη μονάδα του χρόνου [m³/d]

Σύμφωνα με την παραπάνω εξίσωση, όσο αυξάνεται το οργανικό φορτίο τόσο θα μειώνεται ο υδραυλικός χρόνος παραμονής. Ο χρόνος παραμονής πρέπει να είναι αρκετά μεγάλος για να εξασφαλιστεί ότι η ποσότητα των βακτηριδίων που αφαιρούνται με τα απόβλητα αποχέτευσης (κομπόστ) δεν θα είναι υψηλότερη από την ποσότητα των αναπαραγόμενων βακτηριδίων (π.χ. ο ρυθμός διπλασιασμού των αναερόβιων βακτηριδίων είναι 10 ημέρες ή περισσότερο). Ένας μικρός χρόνος παραμονής παρέχει μια καλή παροχή υποστρώματος αλλά χαμηλή παραγωγή αερίου. Είναι επομένως σημαντικό να προσαρμοστεί ο χρόνος παραμονής στον συγκεκριμένο ρυθμό αποσύνθεσης των χρησιμοποιούμενων υποστρωμάτων. Ξέροντας τον στοιχειοθετημένο χρόνο παραμονής, την καθημερινή εισαγωγή πρώτης ύλης και τον ρυθμό αποσύνθεσης του υποστρώματος, είναι δυνατό να υπολογιστεί ο απαραίτητος όγκος του χωνευτήρα.