Implementing pressurized reactors and volatile fatty acids alleviated technologies for improved anaerobic digestion performance
| Promotie: | Mw. J. (Jing) Zhao |
| Wanneer: | 24 september 2021 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. G.J.W. (Gert-Jan) Euverink, prof. dr. ir. J.D. (Jan Dirk) van Elsas |
| Copromotor: | dr. J. (Janneke) Krooneman |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Verbeteringen in de productie van biogas
Anaerobe digestie is een technologie die organisch afval gebruikt om biogas te produceren als hernieuwbare energie. Maar vaak bevat dit biogas een laag methaangehalte (50-70%), juist veel kooldioxide (30-50%) en ook sporen van waterstofsulfide, wat het gebruik ervan bemoeilijkt. Verbeteringen zijn daarom nodig voordat biogas daadwerkelijk bruikbaar is voor verwarming, elektriciteit, of voor injectie in het aardgasnetwerk.
Er zijn verschillende technologieën beschikbaar voor het opwaarderen van biogas, zowel ex-situ technologieën als in-situ technologieën (waterstof-additie, hoge druk, en bio-elektrochemisch). Deze ex-situ technologieën vereisen extra materiaal en energie, die de initiële investeringskosten verhogen. Daarnaast zijn er andere technologieën nodig om de verwijderde kooldioxide te verwerken.
Daardoor zijn de in-situ technologieën meer geschikt voor praktische toepassingen. Die verwijderen niet alleen kooldioxide, maar zetten dit ook om in extra methaanCH4. Hoge druk anaerobe digestie (HPAD) is een relatief nieuwe technologie voor het opwaarderen van biogas die in het afgelopen decennium steeds meer aandacht heeft gekregen. In zijn promotieonderzoek richtte Jing Zhao zich op de HPAD-technologie om de kwaliteit van biogas te verbeteren.
Naast een laag methaangehalte in biogas is de accumulatie van vluchtige vetzuren (VFA’s) ook een veelvoorkomend probleem dat ontstaat tijdens anaerobe digestie. Organische overbelasting, temperatuur/pH fluctuatie, of een hoge ammonia concentratie leiden tot accumulatie van deze VFA’s. Bovendien leidt een toenemende stress in reactors tot een verlaagde afbraaksnelheid van VFA’s, die bijdraagt aan VFA-accumulatie. Daarom is het reduceren van de VFA-concentratie in AD-processen een tweede onderwerp in het onderzoek van Zhao.
Jing Zhao verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Products and Processes for Biotechnology van het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG) met financiering via de Chinese Scholarship Council.