1. Vpliv dodatka kovinskih nanodelcev na potek anaerobne digestije : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeNeja Menciger Kocbek, 2023, diplomsko delo Opis: Piščančji gnoj, ki mu je običajno dodana žagovina, je zelo pogost živalski odpadek, katerega uporabljajo kot vhodno surovino pri anaerobni digestiji. Dodana žagovina ima lignocelulozno strukturo, ki zavira proizvodnjo bioplina pri procesu anaerobne digestije. Mikroorganizmi namreč ne morejo razgraditi lignina, zato jim je onemogočen dostop do celuloze in hemiceluloze, ki ju med procesom pretvorijo v bioplin oziroma biometan. Ta predstavlja obnovljiv vir energije, ki ga lahko preoblikujemo v toplotno ali električno energijo. Pri anaerobni digestiji gre za transformacijo organskih trdnih odpadkov v energijo. V okviru diplomskega dela smo raziskovali vpliv dodatka Fe2O3 nanodelcev k mešanici surovin za anaerobno digestijo na proizvodnjo bioplina. Po podatkih iz literature dodatek kovinskih nanodelcev poveča proizvodnjo bioplina, saj vzpodbudi rast bakterij, njihovo aktivnost in sintezo ključnih encimov. Med dvajset-dnevnim procesom smo z metodo izpodrivanja vode spremljali proizvodnjo plina in nastali bioplin analizirali s plinsko kromatografijo. Določali smo volumski delež metana v bioplinu. Anaerobno digestijo smo izvedli pri 35 °C in 40 °C in tako preverili tudi vpliv temperature na proizvodnjo bioplina.
Ugotovili smo, da dodatek Fe2O3 nanodelcev poveča proizvodnjo bioplina le v zgodnji fazi procesa, nato jo zavira. V reaktorju z dodanimi kovinskimi nanodelci smo pri obeh temperaturah zabeležili manjši volumen bioplina, kot v reaktorju brez nanodelcev. Pri 40 °C je v reaktorju brez nanodelcev nastalo več bioplina kot pri nižji temperaturi, medtem ko je v reaktorju z nanodelci pri 35 °C nastalo več bioplina kot pri 40 °C. Iz rezultatov meritev koncentracij metana v nastalem bioplinu vidimo, da je dodatek Fe2O3 nanodelcev pripomogel k povečanju deleža metana. Pri obeh nastavitvah eksperimenta je koncentracija metana v bioplinu iz reaktorja z dodanimi nanodelci bila precej višja.
Ključne besede: anaerobna digestija, kovinski nanodelci, bioplin, piščančji gnoj, Fe2O3 nanodelci
Objavljeno v DKUM: 06.09.2023; Ogledov: 114; Prenosov: 12
 Celotno besedilo (2,01 MB) |
2. Kinetika proizvodnje bioplina med anaerobno fermentacijo bioloških odpadkov, precepljenih z glivama Pleurotus ostreatus in Trametes versicolorAna Vozlič, 2018, diplomsko delo 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: 1029; Prenosov: 97
Celotno besedilo (2,65 MB) |
3. Proizvodnja bioplina z anaerobno digestijo bioloških odpadkov precepljenih z glivami na specifičnem substratuRolando Krivec, 2018, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bil določiti količino proizvedenega bioplina, njegovo sestavo in na podlagi dobljenih podatkov določiti kinetiko nastajanja metana med fermentacijo bioloških odpadkov. Kot substrat pri proizvodnji bioplina smo uporabili mešanico piščančjega gnoja in žagovine, katerega smo predobdelali z glivama Trametes versicolor in Pleutorus ostreatus, ki smo ju cepili in predhodno pustili preraščati na miskantusu. Anaerobno digestijo smo izvajali pri različnih mešanicah piščančjega gnoja z žagovino in miskantusa, preraščenega z glivami. Kot kontrolo smo uporabili nepreraščen miskantus. Pred procesom anaerobne digestije smo mešanicam piščančjega gnoja in preraščenega miskantusa dodali inokulum, ter nato beležili količino in sestavo proizvedenega bioplina. Anaerobne digestije so potekale 21 d. Količino proizvedenega bioplina smo določili z metodo izpodrivanja tekočine, med tem ko smo koncentracije metana določali s plinsko kromatografijo. Poskuse smo izvajali pri treh različnih temperaturah in sicer θ = (35, 40 in 42) °C. Na podlagi dobljenih podatkov smo razbrali, da z višanjem temperature pridobimo več bioplina. Prav tako se največ bioplina proizvede pri mešanicah, ki vsebujejo 50 % piščančjega gnoja in 50 % miskantusa, predobelanega z glivo Pleutorus ostreatus. Vpliv temperature na koncentracijo metana je nabolj razviden ob pričetku reakcije, saj se z višanjem temperature veča tudi naklon krivulje. Na podlagi dobljenih podatkov smo nato določili še kinetiko proizvodnje metana med anaerobno digestijo piščančjega gnoja. Za izračune kinetičnih parametrov, vključno z aktivacijsko energijo, smo uporabili program Matlab.
Ključne besede: bioplin, miskantus, Trametes versicolor, Pleutorus ostreatus, anaerobna digestija, piščančji gnoj
Objavljeno v DKUM: 05.10.2018; Ogledov: 1528; Prenosov: 161
Celotno besedilo (1,49 MB) |
4. Anaerobna digestija z glivami predobdelanega substrataJanez Smerkolj, 2017, diplomsko delo Opis: Mešanica piščančjega gnoja in žagovine je odpadek, ki nastane pri vzreji piščancev. Uporablja se kot substrat pri proizvodnji bioplina. Kompleksna lignocelulozna zgradba lesa vsebuje lignin, ki mikroorganizmom omejuje dostop do celuloze in hemiceluloze, kar se kaže z nižjo presnovo substrata pri anaerobni digestiji. V diplomski nalogi smo piščančji gnoj in žagovino predobdelali z glivami bele trohnobe, ki smo jih predhodno pustili preraščati na ječmenovi slami. Med preraščanjem gob Trametes versicolor in Pleurotus ostreatus so se v slamo izločili ektoencimi, kot so lakaza in peroksidaza. Ti encimi razgradijo kompleksno strukturo lignina in tako omogočijo mikroorganizmom dostop do celuloze. Anaerobno digestijo smo izvedli pri različnih razmerjih mešanic piščančjega gnoja z žagovino in ječmenove slame preraščene z gobami. Za kontrolo smo uporabili ječmenovo slamo, ki ni bila preraščena z glivo. Posamezen poskus smo izvajali v paru. Fermentorje smo 21 dni vzdrževali pri konstantni temperaturi, ϑ = 42 °C. Prostornino plina, ki je nastal med fermentacijo, smo merili z metodo izpodrinjene tekočine. Koncentracijo nastalega bioplina smo določali z analizo na plinskem kromatografu.
Rezultati so pokazali, da se največ bioplina proizvede pri mešanici, ki je vsebovala 50 % specifično predobdelane slame. Nepreraščena slama je pri anaerobni digestiji v vseh razmerjih s piščančjim gnojem proizvedla največ bioplina v primerjavi s slamo preraščeno z gobami. Pet dnevna inkubacija mešanice piščančjega gnoja z žagovino in specifične preraščene slame oziroma navadne slame, se je izkazala za časovno najproduktivnejšo. Ugotovili smo, da vrsta mešanice piščančjega gnoja z žagovino in raznih tipov predobdelane slame, nima očitnega vpliva na koncentracijo metana in ogljikovega dioksida.
Ključne besede: anaerobna digestija, bioplin, lignin, piščančji gnoj, Pleurotus ostreatus, Trametes versicolor
Objavljeno v DKUM: 19.09.2017; Ogledov: 1520; Prenosov: 184
Celotno besedilo (2,46 MB) |
5. Proizvodnja bioplina v Bioplinarni Draženci ter možnosti za zmanjšanje koruzne silaže v vhodnem substratuMojca Brdovnik, 2013, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je primerjati izplen bioplina in metana v Bioplinarni Draženci pri trenutni proizvodnji bioplina v primerjavi z bioplinom, proizvedenim z nižjim deležem koruzne silaže na podlagi teoretičnih izračunov. V ta namen smo naredili izračune za pet različnih možnih scenarijev za izplen bioplina in metana ter nato naredili primerjavo med scenariji. Pri trenutni proizvodnji bioplina v Bioplinarni Draženci, ki za vhodne substrate uporablja perutninski gnoj, koruzno silažo in odpadne maščobe v razmerju 70:25:5, smo izračunali izplen skupnega bioplina 148 m3/t sveže mase in izplen metana 90,16 m3 pri eni toni vhodne substratne mešanice. Ugotovili smo, da najvišji izplen bioplina in metana dosežemo pri scenariju 1, ki trenutno poteka v Bioplinarni Draženci. Pri primerjavi izračunanih vrednosti za izplen smo ugotovili, da obstajajo možnosti za zmanjšanje koruzne silaže v vhodnem substratu in ga lahko nadomestimo z odpadnimi maščobami, ki so velik energetski potencial.
Ključne besede: bioplinska naprava, piščančji gnoj, proizvodnja bioplina, koruzna silaža, metan
Objavljeno v DKUM: 02.12.2013; Ogledov: 2779; Prenosov: 418
Celotno besedilo (1,25 MB) |
6. ANAEROBNA DIGESTIJA MEŠANIC JAPONSKEGA DRESNOVCA (POLYGONUM CUSPIDATUM) IN PIŠČANČJEGA GNOJA OBDELANIH Z GLIVO PLEUROTUS OSTREATUSAndreja Nemet, 2009, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi smo proučevali anaerobno digestijo mešanic japonskega dresnovca in piščančjega gnoja, ki so bile predhodno obdelane z glivo Pleurotus Ostreatus. Pred nastavitvijo eksperimentov smo določili optimalno razmerje med biomaso dresnovca in inokuluma. Nastavili smo štiri različna razmerja glede na trdne snovi in sicer: ïº1(D/I) = 85:15, ïº2(D/I) = 70:30, ïº3(D/I) = 50:50 in ïº4(D/I) = 30:70. Med procesom anaerobne digestije smo spremljali količino in sestavo nastajajočega bioplina in merili množinski delež metana, CO2 (glavni komponenti bioplina), N2 in O2 za nadzorovanje anaerobnega procesa. Ocenili smo, da je optimalno razmerje med dresnovcem in inokulumom 80:20, saj smo želeli imeti v vhodni snovi največji možni delež rastlinskih substratov. Nato smo izvedli eksperiment, kjer so bili vhodni substrati mešanice z različnimi razmerji dresnovca in piščančjega gnoja, obdelani z glivo Pleurotus Ostreatus. Namen obdelave teh mešanic z glivo je bil, da gliva z encimi pretvori bakterijam nedostopno lignocelulozo, tako iz dresnovca kot tudi stelje iz gnoja, v substrat, katerega bakterije v procesu anaerobne digestije hitreje in lažje razgradijo, pri tem pa kot produkt nastaja bioplin. Tudi med tem procesom smo merili volumen nastalega bioplina in njegovo sestavo. Pred in po anaerobni digestiji smo določevali vsebnost trdnih snovi in vsebnost hlapnih trdnih snovi. Iz podatkov o volumnu bioplina, njegovi sestavi in vsebnosti trdnih in hlapnih trdnih snovi, smo lahko izračunali različne donose metana. Izkazalo se je, da so glive ob prisotnosti dresnovca prerasle tudi gnoj in da je bil donos bioplina pri anaerobni digestiji obdelanega dresnovca nekoliko višji kot pri neobdelanem dresnovcu.
Ključne besede: anaerobna digestija, japonski dresnovec, piščančji gnoj, lignoceluloza, encimi, Pleurotus Ostreatus.
Objavljeno v DKUM: 22.12.2009; Ogledov: 3258; Prenosov: 262
Celotno besedilo (2,54 MB) |
