Πιλοτική μονάδα βιολογικής μεθανοποίησης.
- Πιλοτική Μονάδα
- Κατασκευή
- Αυτοματισμοί
Τόπος εγκατάστασης και λειτουργίας:
Εργαστήριο Διαχείρισης Αποβλήτων και Βιοδιεργασιών | Ινστιτούτο Εδαφοϋδατικών Πόρων | Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός - ΔΗΜΗΤΡΑ (Αγρόκτημα Θέρμης)
Σχεδιασμός και λειτουργία:
Παναγιώτης Κούγιας
Κύριος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Κωνσταντίνος Κοντογιαννόπουλος
Εντεταλμένος Ερευνητής, ΕΛΓΟ-ΔΗΜΗΤΡΑ
Η μονάδα είναι ένας πλήρως αυτοματοποιημένος πιλοτικός αντιδραστήρας αναερόβιας χώνευσης ωφέλιμου όγκου 1 m³, σχεδιασμένος για την επεξεργασία οργανικών αποβλήτων αγροτικής και κτηνοτροφικής προέλευσης. Μέσω της ελεγχόμενης αναερόβιας βιολογικής διεργασίας, οι μικροοργανισμοί διασπούν την οργανική ύλη και παράγουν βιοαέριο — ένα ανανεώσιμο καύσιμο αέριο αποτελούμενο κυρίως από μεθάνιο (CH₄) — καθώς και το εδαφοβελτιωτικό υπόλειμμα χώνευσης (digestate).
Η μονάδα χρησιμοποιείται για πειράματα βελτιστοποίησης παραγωγής βιοαερίου από διαφορετικές πρώτες ύλες (υποστρώματα), καθώς και για εκπαιδευτικούς σκοπούς και επίδειξη της τεχνολογίας.
Κύρια χαρακτηριστικά
Σύστημα ελέγχου και αυτοματισμού
Ο αντιδραστήρας διαθέτει πλήρες αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου που καλύπτει όλες τις κρίσιμες λειτουργικές παραμέτρους:
- Τροφοδοσία και εκροή: Αυτόματος προγραμματισμός της εισόδου υποστρώματος και της απομάκρυνσης digestate, με δυνατότητα ρύθμισης του ρυθμού οργανικής φόρτισης (Organic Loading Rate).
- Θερμοκρασία: Ακριβής έλεγχος και διατήρηση της λειτουργικής θερμοκρασίας στις μεσόφιλες (37°C) ή θερμόφιλες (55°C) συνθήκες, ανάλογα με τις απαιτήσεις του πειράματος.
- pH: Συνεχής παρακολούθηση και αυτόματη ρύθμιση της οξύτητας, ώστε να διατηρούνται οι βέλτιστες συνθήκες για τους μεθανογόνους μικροοργανισμούς.
- Πίεση: Σύστημα παρακολούθησης της εσωτερικής πίεσης του αντιδραστήρα για ασφαλή και σταθερή λειτουργία.
- Παραγωγή βιοαερίου: Συνεχής μέτρηση και καταγραφή του παραγόμενου όγκου βιοαερίου, με δυνατότητα ανάλυσης της σύστασής του.
Σύστημα συναγερμών και ειδοποιήσεων
Το σύστημα διαθέτει παραμετροποιήσιμους συναγερμούς για τις κρίσιμες παραμέτρους λειτουργίας. Σε περίπτωση υπέρβασης προκαθορισμένων ορίων, αποστέλλονται αυτόματα ειδοποιήσεις μέσω e-mail, επιτρέποντας την άμεση ενημέρωση του χρήστη και την ασφαλή λειτουργία της εγκατάστασης.
Σύστημα ανίχνευσης εύφλεκτων αερίων
Η εγκατάσταση διαθέτει αισθητήρα ανίχνευσης εύφλεκτων αερίων για τη συνεχή επιτήρηση του χώρου. Σε περίπτωση ανίχνευσης διαρροής ενεργοποιούνται οι προβλεπόμενοι συναγερμοί, ενισχύοντας την ασφάλεια της λειτουργίας.
Καταγραφή πειραματικών δεδομένων
Όλες οι βασικές λειτουργικές παράμετροι, όπως θερμοκρασία, πίεση, pH, παραγωγή βιοαερίου, καταγράφονται ψηφιακά και εξάγονται για περαιτέρω επεξεργασία και ανάλυση.
Αυτοματισμός με PLC
Ο συντονισμός όλων των παραπάνω υποσυστημάτων γίνεται μέσω Προγραμματιζόμενου Λογικού Ελεγκτή (PLC — Programmable Logic Controller).
Το PLC αναλαμβάνει τον έλεγχο σε πραγματικό χρόνο, καταγράφει τα δεδομένα λειτουργίας και εξασφαλίζει την αδιάλειπτη και ασφαλή λειτουργία της μονάδας.
Απομακρυσμένη παρακολούθηση
Όλες οι λειτουργικές παράμετροι είναι προσβάσιμες εξ αποστάσεως μέσω υπολογιστή, smartphone ή tablet, επιτρέποντας την παρακολούθηση και ρύθμιση της μονάδας οποιαδήποτε στιγμή, ανεξάρτητα από την τοποθεσία του χρήστη.