Ενζυμική υδρόλυση αποβλήτων τροφίμων και παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης σε εργαστηριακής και πιλοτικής κλίμακας εγκαταστάσεις.

Γιαννίτσης, Βιδιάνος; Giannitsis, Vidianos

dc.contributor.author	Γιαννίτσης, Βιδιάνος	el
dc.contributor.author	Giannitsis, Vidianos	en
dc.date.accessioned	2025-01-22T10:50:36Z
dc.date.available	2025-01-22T10:50:36Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60914
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28610
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπολείμματα τροφίμων	el
dc.subject	Υδρόλυση	el
dc.subject	Βιοαποδόμηση	el
dc.subject	Αναερόβια Χώνευση	el
dc.subject	Παραγωγή Μεθανίου	el
dc.subject	Food Waste	en
dc.subject	Hydrolysis	en
dc.subject	Biodegradation	en
dc.subject	Anaerobic Digestion	en
dc.subject	Methane Production	en
dc.title	Ενζυμική υδρόλυση αποβλήτων τροφίμων και παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης σε εργαστηριακής και πιλοτικής κλίμακας εγκαταστάσεις.	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Διαχείριση Αποβλήτων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-09
heal.abstract	Τα υπολείμματα τροφών (ΥΤ) αποτελούν μία από τις σημαντικότερες κατηγορίες οργανικών αποβλήτων. Η μη ορθή διαχείριση τους επιβαρύνει σημαντικά κάθε έναν από τους τρεις πυλώνες της βιωσιμότητας. Ένα από τα αρχικά εμπόδια επιτυχούς αξιοποίησής τους είναι ότι αποτελείται από διάφορα μακρομόρια τα οποία δεν μπορούν να βιοαποδομηθούν άμεσα. Οπότε, για να αξιοποιηθεί κατάλληλα, απαιτείται ένα στάδιο υδρόλυσης. Ιδανικά, αυτό μπορεί να επιτευχθεί ενζυμικά. Όμως, το υψηλό κόστος ενός ενζυμικού σκευάσματος αποτελεί παρεμποδιστικός παράγοντας για την εμπορική εφαρμογή μίας τέτοιας διεργασίας. Μία υποσχόμενη και οικονομικά εφαρμόσιμη λύση είναι η χρήση εμπορικών σκευασμάτων ενζύμων και μικροοργανισμών. Ένα τέτοιο σκεύασμα έχει υψηλή ενζυμική ενεργότητα, οπότε μπορεί να υδρολύσει αποτελεσματικά τα υπολείμματα και χαμηλότερη τιμή σε σχέση με τη χρήση καθαρών ενζύμων. Ακόμη, λόγω της παρουσίας μικροοργανισμών, γίνεται μία ταυτόχρονη ζύμωση των ΥΤ. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η αναλυτική διερεύνηση της δράσης ενός τέτοιου σκευάσματος για παραγωγή μίας υγρής εκροής πλούσιας σε πτητικά λιπαρά οξέα σε εργαστηριακή και πιλοτική κλίμακα. Η εκροή αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διεργασίες όπως η αναερόβια χώνευση. Στα πειράματα εργαστηριακής κλίμακας, τα οποία διεξάχθηκαν σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου, συνολικού όγκου 1 L, έγινε βελτιστοποίηση της διεργασίας ως προς την θερμοκρασία και την ποσότητα του σκευάσματος που προστίθεται. Μέσω αυτών, βρέθηκε πως η υδρόλυση παράγει την μέγιστη ποσότητα οξεογενών προϊόντων σε θερμοκρασία 40 $^o$C και σε ποσότητα 10 mL σκευάσματος/kg ΥΤ. Στα πειράματα πιλοτικής κλίμακας, τα οποία διεξάχθηκαν σε αντιδραστήρα 300 L ημισυνεχούς λειτουργίας, έγιναν δοκιμές για να εξεταστεί η κλιμάκωση της διεργασίας και εξετάστηκε η ποιότητα της υδρόλυσης ανάλογα με την ποσότητα σκευάσματος και την παροχή νερού. Βρέθηκε πως η παροχή μεγαλύτερης ποσότητας νερού δεν επηρεάζει την υδρόλυση, πέραν της αραίωσης, ενώ η ποσότητα σκευάσματος επηρεάζει αρνητικά την παραγωγή διαλυτού οργανικού φορτίου αν αυξηθεί από 5 mL/kg ΥΤ σε 10 mL/kg ΥΤ καθώς ο λόγος sCOD/tCOD μεταβάλλεται από 46.1 +- 12.2 σε 32.7 +- 10.3 κατά την αλλαγή αυτή. Επιπλέον, έγιναν και δοκιμές αναερόβιας χώνευσης σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου 500 mL, για να μετρηθεί η παραγωγή βιομεθανίου από τα υδρολύματα αυτά, χρησιμοποιώντας αναερόβια λάσπη από 3 διαφορετικές πηγές. Παρατηρήθηκε πως τα υδρολύματα με 5 και 10 mL σκευάσματος/kg ΥΤ είχαν την καλύτερη απόδοση. Συγκεκριμένα, το 10 mL/kg ΥΤ είχε το χαμηλότερο χρόνο υστέρησης και τον υψηλότερο ρυθμό παραγωγής μεθανίου, λόγω της καλύτερης οξεογένεσης. Όμως, είχε χαμηλότερη παραγωγή μεθανίου από το υδρόλυμα με 5 mL σκευάσματος/kg ΥΤ, καθώς είχε χειρότερη υδρόλυση. Σε σύγκριση με ανεπεξέργαστα ΥΤ, τα υδρολύματα αυτά είχαν 4-5 φορές μεγαλύτερη παραγωγή μεθανίου. Τα συμπεράσματα αυτά επαληθεύτηκαν χρησιμοποιώντας λάσπες διαφορετικών προελεύσεων και χρησιμοποιώντας υδρόλυμα από εργαστηριακή αλλά και πιλοτική κλίμακα. Συμπερασματικά, η υδρόλυση/βιοαποδόμηση ΥΤ μπορεί να γίνει αποτελεσματικά με ένα εμπορικό σκεύασμα ενζύμων και μικροοργανισμών και το παραγόμενο υδρόλυμα είναι ιδιαίτερα κατάλληλο ως υπόστρωμα για αναερόβια χώνευση.	el
heal.advisorName	Βλυσίδης, Ανέστης	el
heal.committeeMemberName	Βλυσίδης, Ανέστης	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	98 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false