Internationale Zeitschrift für Abfallressourcen

Abstrakt

Anaerobe Vergärung pflanzlicher Abfälle zur Biogaserzeugung in Einkammer- und Doppelkammerreaktoren

Abdul Jalil, Santosh Karmaker, Samiul Basar und Shamsul Hoque

In diesem Artikel werden die Zusammensetzung von festen Abfällen eines ländlichen Marktes in Bangladesch und die Ergebnisse von zwei Laborexperimenten zur Biogaserzeugung aus leicht biologisch abbaubaren Abfällen unter täglichen Fütterungsbedingungen vorgestellt. Kuhmist, Blumenkohlstangen, Papaya und Kartoffeln waren die wichtigsten biologisch abbaubaren Abfälle. In den Experimenten wurde die tägliche Durchschnittszusammensetzung der biologisch abbaubaren Abfälle verwendet. Die durchschnittlichen Gesamtfeststoff- (TS) und flüchtigen Feststoffkonzentrationen (VS) des Rohsubstrats wurden mit 18,90 % bzw. 15,10 % bestimmt. Die Versuchsaufbauten wurden in einer großen geschlossenen Kammer mit zwei Raumheizgeräten aufgestellt. Die Raumheizgeräte wurden abwechselnd bei 35 °C betrieben, um günstige Bedingungen für die anaerobe Vergärung des Substrats aufrechtzuerhalten. Im ersten Aufbau wurden ein Einkammerreaktor und ein Doppelkammerreaktor verwendet. In den Einkammerreaktor wurden zunächst 750 g Abfall und die erforderliche Menge Inokulum gegeben, um ein effektives Volumen von 2 l zu erreichen. Beim Doppelkammerreaktor wurde jede Kammer zunächst mit 350 g Abfall befüllt und Inokulum hinzugefügt, um ein effektives Volumen von 1 l zu erreichen. Der Einkammerreaktor wurde 58 Tage lang betrieben, der Doppelkammerreaktor 23 Tage. Ab dem zweiten Betriebstag wurde jeder Reaktor täglich mit einer Mischung aus 18,75 g Abfall und der erforderlichen Menge Leitungswasser befüllt, um ein Gesamtvolumen von 50 ml zu erreichen, nachdem eine gleiche Menge Schlamm aus dem Reaktor entnommen wurde. Der zweite Versuchssatz war ähnlich dem Doppelkammerreaktor des ersten Aufbaus, wurde jedoch 54 Tage lang betrieben, davon die letzten 16 Tage bei Raumtemperatur, da die Heizgeräte ausgefallen waren. Beim ersten Aufbau variierte die Temperatur zwischen 31°C und 36°C und die Biogaserzeugungsrate wurde durch diese Schwankung nicht beeinträchtigt. Die Ergebnisse der Experimente zeigten, dass bei einer organischen Belastungsrate (OLR) von 1,42 g VS/l/d die tägliche stabile Biogaserzeugungsrate 0,22 m3/kg zugesetzter VS für den Einkammerreaktor betrug und die tägliche stabile durchschnittliche Biogasproduktionsrate offensichtlich 0,37 m3/kg zugesetzter VS für den Doppelkammerreaktor betrug. Während der zweiten Experimentreihe schwankte die Temperatur zwischen 32°C und 36°C, wenn die Kammerheizung eingeschaltet war und die Biogaserzeugungsrate nicht beeinträchtigt wurde, und die stabile Biogaserzeugungsrate betrug 0,26 m3/kg zugesetzter VS für die OLR von 1,42 g VS/l/d. Die Temperatur der Kammer schwankte zwischen 22°C und 25°C, wenn die Heizung ausfiel, und der plötzliche Temperaturabfall um etwa 10°C beeinträchtigte die Biogasproduktionsrate erheblich. Bei Umgebungstemperatur betrug die stabile Biogaserzeugungsrate lediglich 0,08 m3/kg zugesetztem VS.