Research on conversion of wastewater sludge into biogas in two–stage system

Tyrimų tikslas: ištirti dviejų pakopų anaerobinio nuotekų dumblo perdirbimo į biodujas energinį efektyvumą. Darbe apžvelgti organinių atliekų perdirbimo į biodujas, anaerobinio perdirbimo procesai, parametrai ir rodikliai, bioreaktorių tipai ir atlikta reaktorių konstrukcijos analizė, biodujų savybės ir panaudojimas. Tyrimai atlikti Aleksando Stulginskio biodujų laboratorijoje, dviejų pakopų reaktoriuje ir nustatyta biodujų išeiga iš perdirbamo nuotekų dumblo, energetinės biodujų vertės ir palyginta biodujų išeiga iš vienos ir dviejų pakopų reaktorių. Nuotekų dumblo perdirbimo į biodujas tyrimas buvo atliekamas vienos ir dviejų pakopų reaktoriuose su nuolatine įkrova. Tyrimai su vienos pakopos reaktoriumi buvo atliekami jį užkraunant 340 g nuotekų dumblo, o organinė apkrova buvo 2 kg/m3. Dviejų pakopų reaktorius tyrimo metu buvo užkraunamas 680 g nuotekų dumblo, organinė apkrova pirmame reaktoriuje buvo 8 kg/m3, o antrame 4 kg/m3. Tyrimai buvo atliekami mezofiliniame režime. Tyrimo metu nustatyta, kad vienos pakopos reaktoriuje iš vieno kilogramo nuotekų dumblo energetinė vertė siekia 0,25 MJ, o dviejų pakopų reaktoriuje energetinė vertė siekė 0,28 MJ. Dviejų pakopų reaktoriuje energetinė vertė yra 10,7 % didesnė už vienos pakopos reaktorių.The purpose of this work: To investigate two–stage anaerobic use of sewage sludge processed into biogas energy efficiency. In the work rewiews organic waste processing into biogas, anaerobic conversion processes, parameters and indicators of bioreactor types and performed the analysis of reactor, biogas performance and use. Investigation were carried in Aleksandras Stulginskis biogas laboratory in two–stage bioreactor and determine biogas yield from sewage sludge energy efficiency and compared one and two stage bioreactor. Sewage sludge is processed into biogas research was conducted in one and two-stage reactor with continuous feed. Studies with single stage reactor was performed to load 340 g of sewage sludge and organic load was 2 kg/m3. The 680 g of sewage sludge was inserted to two-stage reactor, so the organic load of the first reactor was 8 kg/m3, while the second 4 kg/m3. Experiments have been carried out at mezophilic regime. The study showed that in the single stage reactor of one kilogram of sewage sludge the energy value was 0,25 MJ, and in the two-stage reactor the energy value was 0,28 MJ. At the two-stage reactor, the energy value of sludge is 10,7% higher than at the single stage reactor.Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta