Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V okviru diplomskega dela smo izvajali anaerobno fermentacijo, pri kateri smo določali prostornino nastalega bioplina, koncentracijo metana ter določali kinetiko procesa anaerobne fermentacije. Za proizvodnjo bioplina smo kot substrat uporabili piščančji gnoj z žagovino, ki smo ga zmešali s predobdelano pšenično slamo preraščeno z micelijem gliv Pleurotus ostreatus ali pa Trametes versicolor. Za kontrolo smo uporabili nepreraščeno pšenično slamo. Mešanice so vsebovale tri različna masna razmerja (80 : 20, 60 : 40 in 50 : 50). Proces anaerobne fermentacije smo izvajali 21 d in fermentorje držali pri konstantni temperaturi (35, 40 in 45 °C). Med fermentacijo smo z metodo izpodrinjene tekočine spremljali prostornino nastalega bioplina. S plinskim kromatografom smo v bioplinu merili koncentracijo metana. Nato smo iz pridobljenih podatkov z modificiranim Gompertz-ovim ter kinetičnim modelom 1. reda izračunali kinetične parametre nastajanja CH4 in določili aktivacijsko energijo procesa. Naredili smo primerjavo ustreznosti prileganja modelov z eksperimentalnimi podatki. Proizvodnost bioplina je bila največja pri pšenični slami, ki je bila preraščena z glivo Pleurotus ostreatus pri masnem razmerju 50 : 50 in temperaturi fermentacije 45 °C. Najmanjšo prostornino bioplina smo zabeležili pri fermentaciji piščančjega gnoja in pšenične slame, preraščene z glivo Trametes versicolor, z masnim razmerjem 80 : 20 in pri temperaturi 35 °C. Ugotovili smo, da temperatura vpliva na proizvodnost bioplina, saj so vrednosti višje pri višji temperaturi. Rezultati kažejo, da je koncentracija CH4 v začetnih dneh anaerobne fermentacije hitreje naraščala pri višji temperaturi, medtem ko smo po 21 dneh pri vseh temperaturah dosegli vrednosti koncentracij CH4 med 53 in 55 %. Večje prileganje modela eksperimentalnim ter izračunanim podatkom je pokazal kinetični model 1. reda.
Ključne besede: kinetika, aktivacijska energija, koncentracija metana, anaerobna fermentacija, bioplin, piščančji gnoj, glivna predobdelava
Objavljeno v DKUM: 10.10.2018; Ogledov: 914; Prenosov: 90
Celotno besedilo (2,65 MB)

Opis: V diplomskem delu smo obravnavali čedalje bolj pomembno temo, in sicer obnovljive vire energije. Ti so čedalje bolj pomembni zaradi vse večjega onesnaževanja, ki ga povzročajo fosilna goriva, ki so še vedno prevladujoči vir pridobivanja energije. Osredotočili smo se na Pomurje, lastnosti izbrane regije in možnosti postavitve posameznih elektrarn na obnovljive vire. S pomočjo izbrane literature smo ugotovili, da v Pomurju ni dovolj konstantnega vetra za postavitev vetrnic, da obstaja potencial za biomaso, vendar je v primerjavi s potencialom v ostalih delih Slovenije manjši zaradi velikega števila kmetijskih površin. Za sončno energijo smo ugotovili, da je poleti velik izkoristek, pozimi pa zelo slab zaradi majhnega števila sončnih dni. Za geotermalno energijo je na celotnem področju Pomurja velik potencial, vendar tam, kjer se izkorišča, se izkorišča zgolj za zdravilišča. Za bioplinarne lahko povemo, da ima Pomurje zelo velik potencial, saj ima veliko kmetijskih dejavnosti in je ena izmed najboljših oblik za Pomurje. Reka Mura je po svojih lastnostih druga najboljša reka v Sloveniji, kar nam pove, da ima Pomurje zelo dober potencial za gradnjo hidroelektrarn. Zanimalo nas je mnenje Pomurcev o obnovljivih virih, zato smo naredili raziskavo. Rezultati so pokazali, da so Pomurci precej ozaveščeni o obravnavani temi, o obnovljivih virih energije pa več vedo moški kot ženske. Velik delež anketiranih Pomurcev doma ne pridobiva energije iz obnovljivih virov, tisti, ki pa jo, pa se po večini poslužujejo sončne energije ali pa energije iz biomase. Pomurci menijo, da je najboljša izbira za njihovo regijo sončna energija, sledi energija iz biomase, pri postavitvi hidroelektrarn in vetrnic pa so mnenja vprašanih deljena. Zaključimo lahko, da ima Pomurje velik potencial za skoraj vse oblike obnovljivih virov energije, česar se zavedajo tudi prebivalci te regije.
Ključne besede: energija, viri, obnovljivi viri, vetrne elektrarne, sončna energija, biomasa, bioplin, geotermalna energija, hidoelektrarne, Pomurje, diplomske naloge
Objavljeno v DKUM: 11.04.2018; Ogledov: 1244; Prenosov: 167
Celotno besedilo (1,70 MB)

Opis: Namen diplomske naloge je poiskati način, kako bi lahko izboljšali pridobivanje bioplina in obenem nekoliko zmanjšali pritisk, ki ga le-ta prinaša na prehrambno verigo. Ugotavljali smo, če bi z zamenjavo koruzne silaže z drugimi energetskimi rastlinami, kot je npr. koruzna slama, proizvedli podobno količino bioplina in kakšen bi bil ekonomski učinek zamenjave silaže s slamo. Raziskavo smo izvedli z večjim številom paralelk v treh ponovitvah in v različnih razmerjih gnoja z nastiljem in koruzne slame oz. silaže, kjer smo koruzno silažo popolnoma zamenjali s koruzno slamo, silažo le delno zamenjali s slamo ter nastavitev, v kateri smo uporabili izključno piščančji gnoj z nastiljem brez dodatka sosubstratov slame in/sli silaže. Kot začetno predpostavko, s katero smo na koncu primerjali dobljene rezultate, so nam služili podatki obstoječe bioplinarne, ki za svojo proizvodnjo uporablja gnoj z nastiljem in koruzno silažo. Da pa bi ustvarili kar se da podobne pogoje kot jih imajo v bioplinarni, smo v vseh nastavitvah uporabljali inokulum, kakršnega uporabljajo v bioplinarni Draženci. Med samim procesom anaerobne digestije smo nato merili količino sproščenega bioplina in merili množinski delež metana in CO2 ter razgradnjo substratov. Dobljene rezultate smo ekstrapolirali na industrijsko merilo in izvedli primerjalno ekonomsko analizo stroškov uporabe vhodnih surovin. Tako iz vidika proizvodnje bioplina kot tudi iz ekonomskega vidika smo dobili obetajoče rezultate. Opazili smo, da že delna zamenjava silaže s tržno cenejšo koruzno slamo prinese znatne izboljšave ne samo iz vidika proizvedene količine bioplina, ampak tudi iz vidika stroškov surovin.
Ključne besede: Anaerobna digestija, bioplin, koruzna slama, koruzna silaža
Objavljeno v DKUM: 22.11.2017; Ogledov: 1145; Prenosov: 61
Celotno besedilo (2,74 MB)

Opis: Najpomembnejši ukrep za zmanjševanje emisij toplogrednih plinov in energetske učinkovitosti je povečanje deleža rabe obnovljivih virov energije. Slovenija mora, tako kot ostale države EU, na področju razvoja obnovljivih virov energije doseči ambiciozne cilje, ki bodo tako prispevali k povečanju zanesljivosti oskrbe z energijo, zmanjšanju učinkov na okolje, gospodarski rasti in razvoju delovnih mest ter zaposlenosti. Potrebno je iskati nove obnovljive vire, ki v svetu igrajo vse pomembnejšo vlogo pri proizvodnji energije. Proizvodnja bioplina z anaerobno fermentacijo je ena izmed tehnologij za proizvodnjo energije, trajnostno obdelavo odpadkov in zmanjšanje emisij toplogrednih plinov. Z raziskavo smo preučili energetsko vrednost rastlinskih vrst. S tem namenom smo izvajali poljske in laboratorijske poskuse v letih 2010 in 2011. Z optimatizacijo anaerobnega procesa fermentacije novih substratov za proizvodnjo bioplina smo uporabili poskusni reaktor. Pridobivanje bioplina iz energetskih substratov smo izvedli po nemškem standardu DIN 38 414, del 8. Anaerobno digestijo smo izvedli z osnovnim substratom prašičje gnojevke in v različnih sestavah sosubstrata. Sosubstrat smo sestavljali v različnih kombinacijah energetskih rastlin. Za sosubstrat smo uporabili koruzo (glavni posevek), koruzo (strniščni posevek), tritikale (glavni posevek), sirek (glavni posevek), mešanico rastlin za pridelavo biomase (glavni posevek) in koruzo za zrnje (zrnje v fazi voščene zrelosti). Podatke, vključene v raziskavo, smo analizirali s programi MS-Excel 2013 in SPSS (SPSS. Inc., Chicago, IL) ter programom R, verzije 3.0.2. Ločeno smo obravnavali in izračunali aritmetično sredino in standardni odklon. Z enosmerno analizo variance smo ugotavljali vpliv različnih mešanic poljščin na nekatere proučevane spremenljivke. Z multiplo regresijo smo ugotavljali vpliv spremenljivk (sestava substrata) na količino proizvedenega bioplina in količino proizvedenega biometana. Na osnovi MM-metode in OLS-metode smo izdelali več modelov, ki omogočajo napoved proizvodnje bioplina in biometana iz substrata s sosubstratom. Z rezultati poljskih in laboratorijskih analiz smo razvili računalniški model BIOPLIN, s katerim lahko napovedujemo proizvodnjo bioplina in biometana iz določenega substrata in sosubstrata na osnovi metode DIN 38 414. Model za napoved proizvodnje bioplina in biometana je sestavljen iz štirih podmodelov, ki so sestavni del glavnega modela. Koruzo, ki je ključna pri proizvodnji bioplina lahko nadomestimo z drugimi mešanicami sosubstrata. Sestava substrata vpliva na kvaliteto in kvantiteto nastalega bioplina in biometana.
Ključne besede: anaerobna fermentacija, bioplin, substrat, sestava substrata, model, statistični model
Objavljeno v DKUM: 12.01.2017; Ogledov: 2034; Prenosov: 207
Celotno besedilo (3,67 MB)

Opis: Namen diplomskega dela je ugotoviti ali je smiselno uporabiti koruzno slamo kot sosubstrat pri proizvodnji bioplina. Zanimalo nas je ali je koruzna slama dovolj zanimiva zamenjava za druge energetske rastline, kot npr. koruzno silažo. Ekonomsko je koruzna slama boljša izbira, saj je načeloma zastonj (ostanek na poljih po žetvi), prav tako pa ni primarni kmetijski proizvod. Eksperimentalni del smo si zastavili tako, da smo pod enakimi termodinamskimi pogoji preizkusili več različnih nastavitev mešanic živalskega gnoja, koruzne silaže in koruzne slame. Pri vseh nastavitvah smo uporabili inokulum iz bioplinarne Jezera (Panvita d.d) in substrate, ki jih uporabljajo v bioplinarnah Jezera in Draženci (Perutnina Ptuj d.d) z dodatkom koruzne slame. Preverili smo, če dodatek koruzne slame izboljša donos bioplina v različnih kombinacijah. Med poskusom smo spremljali dnevni in kumulativen dobitek bioplina ter sestavo pridobljenega bioplina. Ker je količina proizvedenega bioplina odvisna od količine ogljikovih hidratov, lignina in ekstraktov smo izvedli še analizo, ki nam je podala vrednosti le-teh pred in po anaerobni digestiji. V ta namen smo uporabili Klasonovo metodo. Potrdili smo hipotezo, da v določenih primerih koruzna slama izboljša proizvodnost bioplina, ovrgli pa smo hipotezo, da se z ligninom med procesom anaerobne digestije ne dogaja nič, saj smo zabeležili zmanjšanje mase lignina.
Ključne besede: bioplin, anaerobna digestija, koruzna slama, Klasonova metoda, lignin
Objavljeno v DKUM: 14.10.2016; Ogledov: 1446; Prenosov: 83
Celotno besedilo (2,46 MB)