Συγκριτική μελέτη παραγωγής βιοπλαστικών μεταξύ αντιδραστήρων διαλείποντος έργου και συνεχούς λειτουργίας.

Τατούλη, Βασιλική; Tatouli, Vasiliki

dc.contributor.author	Τατούλη, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Tatouli, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2025-04-28T08:29:16Z
dc.date.available	2025-04-28T08:29:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61784
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29480
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Βιοπλαστικά	el
dc.subject	Διαλείποντος έργου	el
dc.subject	Συνεχούς λειτουργίας	el
dc.subject	Χημοστάτης	el
dc.subject	Phas	en
dc.subject	Draw-fill reactor	en
dc.subject	Chemostat	en
dc.title	Συγκριτική μελέτη παραγωγής βιοπλαστικών μεταξύ αντιδραστήρων διαλείποντος έργου και συνεχούς λειτουργίας.	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Περιβαλλοντική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-10-02
heal.abstract	Το διάστημα των τελευταίων 70 χρόνων τα πλαστικά υλικά κάθε είδους πετροχημικής προέλευσης αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της σύγχρονης καθημερινότητας του ανθρώπου. Ωστόσο, η αλόγιστη παραγωγή και χρήση τους δεν προσδιόριζε ανέκαθεν στον ίδιο βαθμό όπως σήμερα τη σύγχρονη πραγματικότητα. Είναι γεγονός πως η αδυναμία μαζικής διαχείρισης πλαστικών αποβλήτων σε αντιπαραβολή με την άνευ προηγουμένου παραγωγή και κατανάλωση τους έχουν συμβάλλει στην διατάραξη της οικολογικής ισορροπίας, όπως και σε σοβαρά προβλήματα ρύπανσης. Παράλληλα, τα απόβλητα βιομηχανιών, όπως αυτών των τροφίμων, πέρα από την παρατηρούμενη ραγδαία αύξηση, διαθέτουν, επίσης, υψηλά επίπεδα οργανικού φορτίου τα οποία κρίνεται ωφέλιμο να μην παραμένουν ανεκμετάλλευτα. Στο πλαίσιο της βιωσιμότητας, μια πρωτοβουλία αειφορίας είναι η αξιοποίηση αποβλήτων ως παραγωγική πρώτη ύλη για την εύρεση εναλλακτικών, βιώσιμων και φιλικών προς το περιβάλλον υλικών, τα οποία θα προσομοιάζουν τις ιδιότητες των συμβατικών πλαστικών, χωρίς τα μειονεκτήματα τους. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον έχει εντοπιστεί σε μία κατηγορία βιοδιασπώμενων υλικών, τα πόλυ - υδροξυαλκανοϊκά πολυμερή (ΠΥΑ), τα οποία παράγονται ενδοκυτταρικά σε βακτηριακά κύτταρα υπό κοκκώδη μορφή, με πηγή άνθρακα διάφορους τύπους αποβλήτων πλούσια σε οργανικό φορτίο. Στη παρούσα διπλωματική εργασία έλαβε χώρα η παραγωγή ΠΥΑ σε δύο συστήματα, αφενός σε κλειστό σύστημα σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου άντλησης-πλήρωσης (Draw & Fill) και αφετέρου σε ανοιχτό σύστημα σε αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας χημοστάτη (Chemostat). Από κοινού στα δύο συστήματα ακολουθήθηκε η ίδια στρατηγική, πανομοιότυπες συνθήκες λειτουργίας και πειραματικών κύκλων με μόνη διαφορά τον τρόπο λειτουργίας τους. Χρησιμοποιήθηκε μικτή εμπλουτισμένη μικροβιακή καλλιέργεια, ενώ τηρήθηκε περιορισμός και ασύζευκτη παροχή υποστρώματος άνθρακα και θρεπτικού αζώτου. Ως πηγή αζώτου χρησιμοποιήθηκε διάλυμα ουρίας και ως πηγή άνθρακα συνθετική τροφοδοσία μίγματος πτητικών λιπαρών οξέων, γαλακτικού οξέος, αιθανόλης και γλυκόζης, η οποία προσομοιάζει τη σύσταση συμπυκνώματος, που έχει περιέλθει από προεπεξεργασία τροφικών υπολειμμάτων. Η πειραματική διάταξη είναι κοινή για τα δύο συστήματα, η πειραματική διαδικασία έλαβε χώρα σε όμοιους βιοαντιδραστήρες 4L, με τον ίδιο λόγο άνθρακα προς άζωτο (C/N:100) όπως επίσης και κοινές συγκεντρώσεις οργανικής φόρτισης και οργανικού αζώτου. Από κοινού για τα δύο συστήματα DFR/Χημοστάτη ανακτήθηκε η παραγόμενη ποσότητα ΠΥΑ μέσω χώνευσης με χρήση χλωροφορμίου και οξινισμένης μεθανόλης. Η απόδοση ΠΥΑ ανά μονάδα ξηρής βιομάζας υπολογίστηκε ως ο λόγος του αθροίσματος των βαρών των μονομερών μονάδων προς την ξηρή μάζα των κυττάρων και παρουσίασε σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο συστημάτων, όπως εκτιμήθηκε από μία σειρά ελέγχων στατιστικής σημαντικότητας. Η απόδοση ΠΥΑ για τον DFR υπολογίστηκε ίση με 12,01 ± 4,68 %, ενώ για τον χημοστάτη ίση με 44,81 ± 27,59 %. Σε όλες τις πειραματικές μετρήσεις ανιχνεύθηκαν τα μονομερή 3HB και 3HV, συνεπώς παράχθηκε είτε το συμπολυμερές P(3HBco3HV), είτε μίγμα του με τα ομοπολυμερή P3HB και P3HV, με σημαντικές διαφορές στα ποσοστά για τα δύο συστήματα. Για τον DFR ο λόγος 3HB/3HV είναι ίσος με 2:1 με επιμέρους συστάσεις 66,94 ± 0,742 % 3HB και 33,05 ± 0,743 % 3HV, ενώ για τον χημοστάτη ο λόγος 3HB/3HV είναι περίπου ίσος με 5:1 με επιμέρους συστάσεις 83,03 ± 12,46 % 3HB και 16,96 ± 12,46 % 3HV.	el
heal.advisorName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδοπούλου, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Πρωτόγερου, Αιμιλία	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	82 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false