Ολοκληρωμένη διαχείριση οικιακών λιγνοκυτταρινούχων βιοαποβλήτων για την παραγωγή αιθανόλης δεύτερης γενιάς

Κοντογιάννη, Νικολέτα; Kontogianni, Nikoleta

dc.contributor.author	Κοντογιάννη, Νικολέτα	el
dc.contributor.author	Kontogianni, Nikoleta
dc.date.accessioned	2017-03-20T07:52:04Z
dc.date.available	2017-03-20T07:52:04Z
dc.date.issued	2017-03-20
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44653
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.5924
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Περιβάλλον και Ανάπτυξη"	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Αιθανόλη δεύτερης γενιάς	el
dc.subject	Διατροφικά απορρίμματα	el
dc.subject	Διαχείριση στερεών αποβλήτων	el
dc.subject	Οικιακά βιοαπόβλητα	el
dc.subject	Ζύμωση	el
dc.subject	Fermentation	en
dc.subject	Second generation ethanol	en
dc.subject	Food waste	en
dc.subject	Household biowaste	en
dc.subject	Solid waste management	en
dc.title	Ολοκληρωμένη διαχείριση οικιακών λιγνοκυτταρινούχων βιοαποβλήτων για την παραγωγή αιθανόλης δεύτερης γενιάς	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/90f42a31eb7ca90cefd62816cbbccc43d69f5b61
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-11-18
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε μία διερεύνηση των κινητικών παραμέτρων βιομετατροπής προδιαλεγμένων και προξηραμένων οικιακών βιοαποβλήτων προς παραγωγή αιθανόλης δεύτερης γενιάς. Η διεργασία που ακολουθήθηκε ήταν αυτή της μη ισοθερμοκρασιακής ταυτόχρονης σακχαροποίησης και ζύμωσης, διαλείποντος έργου και έλαβε χώρα στην πρότυπη μονάδα παραγωγής αιθανόλης, του Eργαστηρίου Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας, της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ. Η ανάπτυξη και κατασκευή της πρότυπης μονάδας παραγωγής αιθανόλης του ΕΜΠ υπάγονται στο πλαίσιο του προγράμματος με το ακρωνύμιο Waste2bio. Πιο συγκεκριμένα, έλαβαν χώρα τέσσερεις κύκλοι λειτουργίας, σε καθέναν από τους οποίους χρησιμοποιήθηκε διαφορετική παρτίδα προδιαλεγμένων και προξηραμένων οικιακών ΒΑ. Τα προξηραμένα οικιακά ΒΑ, αφού πρώτα αλέστηκαν, χαρακτηρίστηκαν με βάση τις εξής φυσικοχημικές παραμέτρους: την υγρασία, τα ολικά διαλυτά στερεά, τα ολικά αναγωγικά σάκχαρα, την ελεύθερη γλυκόζη, την κυτταρίνη, την ημικυτταρίνη και το ολικό άμυλο. Τα προξηραμένα οικιακά ΒΑ παρουσιάζουν μέση σύσταση 37,88 % w/w σε ολικά διαλυτά στερεά, 7,07 % w/w σε ολικά αναγωγικά σάκχαρα, 1,51 % w/w σε ελεύθερη γλυκόζη, 13,16 % w/w σε κυτταρίνη, 15,43 % w/w σε ημικυτταρίνη, 6,86 % w/w σε όλικο άμυλο και 4,75 % w/w σε υγρασία. Εν συνεχεία, έλαβαν χώρα οι τέσσερεις κύκλοι παραγωγής αιθανόλης. Οι τέσσερεις κύκλοι διαφοροποιούνται μεταξύ τους, όσον αφορά στη συγκέντρωση στερεών του υποστρώματος και στη συγκέντρωση των χρησιμοποιούμενων ενζύμων. Εξετάστηκαν δύο συγκεντρώσεις στερεών 35 και 60 % w/v και δύο συγκεντρώσεις ενζύμων 15 και 10 % w/w αντίστοιχα, οι οποίες διαρθρώνουν τους κύκλους λειτουργίας ως εξής: Κύκλος Α’: 35% w/v και 15% w/w; Κύκλος Β’: 35% w/v και 10% w/w; Κύκλος Γ’: 60% w/v και 15% w/w; Κύκλος Δ’: 60% w/v και 10% w/w. Τα οικιακά ΒΑ, μετά την άλεση τους και το φυσικοχημικό χαρακτηρισμό τους, αποστειρώθηκαν για 30 λεπτά, σε θερμοκρασία 120 οC και υδρολύθηκαν με τη χρήση δύο ενζύμων (Spirizyme Fuel HS; Cellic Ctec2, Novozymes) για πέντε ώρες. Το επόμενο στάδιο ήταν αυτό της ζύμωσης με προσθήκη σταθερής ποσότητας μαγιάς (10 mg/g ξηρού ΒΑ), της μαγιάς EthanolRed της εταιρείας Fermentis, για όλους τους κύκλους παραγωγής και για δεκαέξι ώρες. Κατά τη διάρκεια της διεργασίας και για όλους τους κύκλους ελήφθησαν πέντε δείγματα 2, 4, 6, 18 και 22 ώρες αντίστοιχα από την έναρξη της διεργασίας, στα οποία προσδιορίστηκαν τα αναφερθέντα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά. Στο τελευταίο από τα πέντε δείγματα προσδιορίστηκε επιπλέον η παραγωγή σε αιθανόλη, με τη μέθοδο της κλασματικής απόσταξης και η περιεκτικότητα σε αιθανόλη μετρήθηκε με αλκοολόμετρο Gay-Lussac & Cartier. Τα μοτίβα υδρόλυσης και ζύμωσης, όπως αυτά μελετήθηκαν, από την εξέλιξη της συγκέντρωσης, για κάθε ένα χωριστά φυσικοχημικό χαρακτηριστικό, δεν παρουσιάζουν διαφοροποιήσεις μεταξύ των κύκλων παραγωγής αιθανόλης. Οι αποδόσεις σε αιθανόλη, που προέκυψαν με τη διεργασία της μη ισοθερμοκρασιακής ταυτόχρονης σακχαροποίησης και ζύμωσης διαλείποντος έργου, είναι 10,29 (Κύκλος Α’), 11,43 (Κύκλος Β’) και 8,33 (Κύκλος Δ’) % g/g ξηρού ΒΑ αντίστοιχα. Από τη σύγκριση των αποτελεσμάτων της παρούσας έρευνας με άλλες έρευνες, προκύπτει πως η διεργασία της μη ισοθερμοκρασιακής ταυτόχρονης σακχαροποίησης και ζύμωσης διαλείποντος έργου, με προεπεξεργασία στους 120 οC για 30 λεπτά, χωρίς τη χρήση οξέος, και διάρκεια υδρόλυσης και ζύμωσης, πέντε και δεκαέξι ώρες αντίστοιχα, είναι εξίσου αποτελεσματική.	el
heal.advisorName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Κορωναίος, Χριστοφής	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	101 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true