Advancing Compos/ng, Organics Recycling & Renewable - - PowerPoint PPT Presentation

¡ ¡

Advancing ¡Compos/ng, ¡Organics ¡ Recycling ¡& ¡Renewable ¡Energy ¡ www.biocycle.net ¡

Anaerobic ¡Diges.on ¡

• Wikipedia ¡defini.on: ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Anaerobic ¡diges/on ¡is ¡a ¡series ¡of ¡processes ¡in ¡which ¡microorganisms ¡break ¡down ¡ biodegradable ¡material ¡in ¡the ¡absence ¡of ¡oxygen.[1] ¡It ¡is ¡used ¡for ¡industrial ¡or ¡ domes.c ¡purposes ¡to ¡manage ¡waste ¡and/or ¡to ¡release ¡energy. ¡

• The ¡diges.on ¡process ¡begins ¡with ¡bacterial ¡hydrolysis ¡of ¡the ¡input ¡materials ¡to ¡

break ¡down ¡insoluble ¡organic ¡polymers, ¡such ¡as ¡carbohydrates, ¡and ¡make ¡them ¡ available ¡for ¡other ¡bacteria. ¡Acidogenic ¡bacteria ¡then ¡convert ¡the ¡sugars ¡and ¡ amino ¡acids ¡into ¡carbon ¡dioxide, ¡hydrogen, ¡ammonia, ¡and ¡organic ¡acids. ¡ Acetogenic ¡bacteria ¡then ¡convert ¡these ¡resul.ng ¡organic ¡acids ¡into ¡ace.c ¡acid, ¡ along ¡with ¡addi.onal ¡ammonia, ¡hydrogen, ¡and ¡carbon ¡dioxide. ¡Finally, ¡ methanogens ¡convert ¡these ¡products ¡to ¡methane ¡and ¡carbon ¡dioxide.[2] ¡

• It ¡is ¡used ¡as ¡part ¡of ¡the ¡process ¡to ¡treat ¡biodegradable ¡waste ¡and ¡sewage ¡sludge.[3] ¡

As ¡part ¡of ¡an ¡integrated ¡waste ¡management ¡system, ¡anaerobic ¡diges.on ¡reduces ¡ the ¡emission ¡of ¡landfill ¡gas ¡into ¡the ¡atmosphere. ¡Anaerobic ¡digesters ¡can ¡also ¡be ¡ fed ¡with ¡purpose-­‑grown ¡energy ¡crops, ¡such ¡as ¡maize.[4] ¡

Descrip.on ¡con't ¡

Anaerobic ¡diges.on ¡is ¡widely ¡used ¡as ¡a ¡source ¡of ¡renewable ¡energy. ¡ The ¡process ¡produces ¡a ¡biogas, ¡consis.ng ¡of ¡methane, ¡ carbon ¡dioxide ¡and ¡traces ¡of ¡other ¡‘contaminant’ ¡gases.[1] ¡This ¡ biogas ¡can ¡be ¡used ¡directly ¡as ¡cooking ¡fuel, ¡in ¡combined ¡heat ¡and ¡ power ¡gas ¡engines[5] ¡or ¡upgraded ¡to ¡natural ¡gas-­‑quality ¡

• biomethane. ¡The ¡use ¡of ¡biogas ¡as ¡a ¡fuel ¡helps ¡to ¡replace ¡fossil ¡fuels. ¡

The ¡nutrient-­‑rich ¡digestate ¡also ¡produced ¡can ¡be ¡used ¡as ¡fer.lizer. ¡

• The ¡technical ¡exper.se ¡required ¡to ¡maintain ¡industrial-­‑scale ¡

anaerobic ¡digesters, ¡coupled ¡with ¡high ¡capital ¡costs ¡and ¡low ¡ process ¡efficiencies, ¡had ¡limited ¡the ¡level ¡of ¡its ¡industrial ¡ applica.on ¡as ¡a ¡waste ¡treatment ¡technology.[6] ¡Anaerobic ¡diges.on ¡ facili.es ¡have, ¡however, ¡been ¡recognized ¡by ¡the ¡ United ¡Na.ons ¡Development ¡Programme ¡as ¡one ¡of ¡the ¡most ¡useful ¡ decentralized ¡sources ¡of ¡energy ¡supply, ¡as ¡they ¡are ¡less ¡capital-­‑ intensive ¡than ¡large ¡power ¡plants.[7] ¡

Anaerobic ¡Diges/on ¡of ¡farm ¡and ¡food ¡ processing ¡residues ¡

• How ¡does ¡AD ¡work? ¡

¡ ¡ ¡ ¡The ¡diges.on ¡process ¡takes ¡place ¡in ¡a ¡warmed, ¡ ¡sealed ¡airless ¡container ¡(the ¡digester) ¡which ¡creates ¡ ¡the ¡ideal ¡condi.ons ¡for ¡the ¡bacteria ¡to ¡ferment ¡the ¡ ¡organic ¡material ¡in ¡oxygen-­‑free ¡condi.ons. ¡The ¡ ¡diges.on ¡tank ¡needs ¡to ¡be ¡warmed ¡and ¡mixed ¡ ¡thoroughly ¡to ¡create ¡the ¡ideal ¡condi.ons ¡for ¡the ¡ bacteria ¡to ¡convert ¡organic ¡maXer ¡into ¡biogas ¡(a ¡ mixture ¡of ¡carbon ¡dioxide, ¡methane ¡and ¡small ¡ amounts ¡of ¡other ¡gases). ¡

Ag ¡model ¡

AE ¡system ¡diagram ¡

AE ¡system ¡diagram ¡

AE ¡System ¡diagram ¡

Visual ¡-­‑-­‑-­‑ ¡ ¡

Germany ¡

United ¡Kingdom ¡

United ¡States ¡AE ¡by ¡state ¡(AG) ¡

• 33 ¡of ¡50 ¡states ¡

#1 ¡Wisconsin: ¡25 ¡ #2 ¡New ¡York: ¡22 ¡ #3 ¡Penn. ¡& ¡CA: ¡15 ¡ Indiana: ¡6 ¡

Benefits ¡

• Reduc.on ¡in ¡CO2 ¡emissions ¡
• 2009, ¡1.1 ¡million ¡metric ¡tons ¡of ¡carbon ¡dioxide ¡

equivalent ¡

• Same ¡as… ¡
• Removing ¡218,000 ¡vehicles ¡from ¡road ¡
• Reducing ¡gasoline ¡consump.on ¡by ¡over ¡128 ¡million ¡

gallons ¡

• Reducing ¡oil ¡consump.on ¡by ¡over ¡128 ¡million ¡barrels ¡

City ¡of ¡Janesville, ¡WI ¡

• The ¡city…wastewater ¡treatment ¡plan ¡(WWTP) ¡

producing ¡CNG ¡for ¡city ¡fleet ¡vehicles. ¡

• Biogas ¡produc.on ¡to ¡fuel ¡genera.on ¡of ¡

electricity ¡sold ¡to ¡u.lity, ¡heat ¡byproduct ¡ warming ¡buildings. ¡

• City ¡study: ¡cost ¡effec.ve ¡to ¡add ¡CO2 ¡removal ¡

equipment ¡, ¡replace ¡city ¡vehicles ¡with ¡CNG ¡ powered ¡vehicles. ¡ ¡

Fair ¡Oaks ¡Farm ¡

• Grant ¡750,000 ¡from ¡Greater ¡IN ¡green ¡ci.es ¡

coali.on ¡

• 2 ¡million, ¡IN ¡Office ¡of ¡Energy ¡Development ¡
• hXp://fofarms.com/en/home ¡
• Official ¡milk ¡of ¡the ¡Colts ¡

Oink! ¡