Anaerobic digestion of the by-products of the biodiesel industry for biogas production

Στόχος της κυκλικής οικονομίας είναι να παράγει προϊόντα σε ένα «σύστημα κλειστού βρόχου» ελαχιστοποιώντας έτσι την παραγωγή αποβλήτων, όπου έρχεται σε αντίθεση με το πιο διαδεδομένο μη βιώσιμο γραμμικό μοντέλο «προμήθεια, παραγωγή και απόρριψη». Η γλυκερόλη αποτελεί ένα σημαντικό παραπροϊόν της βιομηχανίας βιοντίζελ καθώς αντιστοιχεί στο 10% της παραγόμενης ποσότητάς του. Το γεγονός αυτό οδήγησε στη μεγάλη αύξηση παραγωγής της γλυκερόλης σε παγκόσμιο επίπεδο. Επειδή, η περίσσεια της γλυκερόλης δε μπορεί να ενσωματωθεί από τους βιομηχανικούς κλάδους που τη χρησιμοποιούν, μέσω βιοχημικών διεργασιών όπως είναι η αναερόβια χώνευση, μπορεί να μετατραπεί σε βιοαέριο. Στην παρακάτω μελέτη πραγματοποιείται μια οικονομοτεχνική ανάλυση μίας μονάδας βιοαερίου η οποία παράγει γλυκερόλη μέσω της αναερόβιας χώνευσης. Αρχικά, μελετήθηκε η επίδραση του ρυθμού οργανικής φόρτισης της γλυκερόλης στο δυναμικό του βιοαερίου και στη συνέχεια, η επίδραση αυτών των δύο ξεχωριστά για τις παραμέτρους που αφορούν τον όγκο του βιοαντιδραστήρα, το κόστος της επένδυσης, την ενέργεια που παράγεται και την καθαρή παρούσα αξία. Έπειτα, πραγματοποιήθηκε μία ανάλυση ευαισθησίας στην οποία παρατηρήθηκε η επίδραση της οργανικής φόρτισης και του δυναμικού του βιοαερίου στην καθαρή παρούσα αξία σε διάρκεια εικοσαετίας. Από τα αποτελέσματα της έρευνας, προκύπτει ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός οργανικής φόρτισης και το δυναμικό του βιοαερίου, τόσο μεγαλύτερη είναι και η τιμή της καθαρής παρούσας αξίας, αναδεικνύοντας τη συγκεκριμένη πρακτική ως οικονομικά βιώσιμη.
The aim of the circular economy is to produce products in a "closed loop system," minimizing the production of waste, which is where it contrasts with the more widespread unsustainable linear model of "supply, production, and disposal." Glycerol is an important by-product of the biodiesel industry as it corresponds to 10% of its produced quantity. This fact led to a significant increase in glycerol production worldwide. Since excess glycerol cannot be incorporated by the industries that use it, it can be converted into biogas through biochemical processes such as anaerobic digestion. In the following study, an economic-technical analysis of a biogas plant that produces glycerol through anaerobic digestion is carried out. First, the effect of the organic loading rate of glycerol on the biogas potential was studied, and then, the impact of these two separately for the parameters related to the volume of the bioreactor, the cost of the investment, the energy produced, and the net present value. Then, a sensitivity analysis was carried out in which the effect of organic loading and biogas potential on the net current value over twenty years was observed. From the results of the research, it follows that the higher the rate of organic loading and the potential of biogas, the higher the value of the net present value, highlighting the specific practice as economically viable.