2.
IZBOLJŠANJE UČINKOVITOSTI VAKUUMSKEGA UPARJANJA TEKOČE FRAKCIJE DIGESTATATajda Simonič, 2017, magistrsko delo
Opis: Cilj magistrskega dela je bil raziskati možnost zmanjšanja hidravlične obremenitve bioplinske naprave s tekočim digestatom v zimskih mesecih s tehniko dvostopenjskega vakuumskega uparjanja. V prvi stopnji je bil cilj iz digestata v čim večji meri odstraniti vodno raztopino amonijevih ionov (NH4+) in slednjo nevtralizirati z žveplovo(VI) kislino (H2SO4). Amonijev sulfat ((NH4)2SO4), označen tudi kot AS, ki nastane kot produkt nevtralizacije, je anorganska sol, ki je uporabna kot umetno gnojilo. Ker je vsebnost amonijevih ionov v (NH4)2SO4 nizka in volumen raztopine velik, so stroški transporta visoki. Zato je bila potrebna tudi druga stopnja uparjanja, s katero smo zmanjšali volumen vode in sol koncentrirali do sprejemljive meje, določene z masnim deležem AS, to je, 35 %. S spreminjanjem parametrov (temperature, tlaka, vrednosti pH) smo si prizadevali najti najboljše pogoje uparjanja in v skladu z zakonodajo določiti, ali se lahko AS uspešno uporabi kot gnojilo. Na podlagi eksperimentalnega dela smo izračunali masne in energijske bilance vakuumskega uparjanja.
Med karakterizacijo digestata, vzorčenega v različnih časovnih obdobjih, je bilo ugotovljeno, da fizikalne in kemijske vrednosti nihajo, predvsem vsebnost amonijaka. S tem smo potrdili visoko odvisnost digestata od pogojev fermentacije. Med prvo stopnjo uparjanja, ki je potekala pri 40 °C, vrednosti pH digestata nismo spreminjali, saj je ta znašala 7, kar pomeni, da se je ves amonijak nahajal v hlapni obliki in je med med uparjanjem prehajal v kondenzat. Ugotovili smo tudi odvisnost stopnje uparjanja od koncentracije topljenca, to je, amonijaka. Ta je višja pri nižji koncentraciji topljenca. Po nevtralizaciji kondenzata prve stopnje je delež AS znašal 0,61 %. Med drugo stopnjo uparjanja smo želeno mejo AS v koncentratu, to je 35,62 %, dosegli pri 40 °C in vrednosti pH 5. Delež AS v kondenzatu je znašal 0,12 %.
Na osnovi laboratorijskih poskusov smo ugotovili, da je delež digestata, ki po prvi stopnji uparjanja prehaja v koncentrat, 24 %, in delež, ki prehaja v kondenzat, enak 76 %. Po drugi stopnji uparjanja je delež, ki preide v koncentrat, enak 8 %, in delež, ki preide v kondenzat, enak 92 %.
Ključne besede: digestat, tekoča frakcija, vakuumsko uparjanje, umetno gnojilo
Objavljeno v DKUM: 09.03.2018; Ogledov: 1560; Prenosov: 151
Celotno besedilo (2,22 MB)
