RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Anaerobic Digestion of Dairy Residues and Process Enhancement Using Composite Materials from Industrial Wastes

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity Unknown
Defending: 12.03.2015 15:00, MLĶF, P. Valdena iela 3, 272. telpa
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Pienrūpniecības atlikumu anaerobā pārstrāde un ražošanas atkritumu kompozītmateriālu izmantošana procesa uzlabošanai
Title in English Anaerobic Digestion of Dairy Residues and Process Enhancement Using Composite Materials from Industrial Wastes
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.4 Chemical engineering
Authors Kristīne Veģere
Keywords ANAEROBIC DIGESTION, BIOGAS, ACID WHEY, pH REGULATION, ALKALINE COMPOSITE MATERIALS
Abstract Promocijas darbs veltīts piena pārstrādes atlikumu – biezpiena sūkalu, anaerobās fermentācijas izpētei un jaunas tehnoloģijas izstrādei, izmantojot sārmu izdalošu kompozītmateriālu. Literatūras apskatā raksturots biogāzes iegūšanas process, aprakstot procesa mikrobioloģiju un tehnoloģisko parametru ietekmi. Raksturota piensaimniecības nozare, sniegts skābo sūkalu raksturojums un to ieguves īpatsvars, kā arī potenciāls pielietojums biogāzes ražošanā un esošās problēmas. Apskatītas anaerobo fermentāciju procesu raksturošanā izmantojamās metodes un to izvēles principi. Eksperimentālajā daļā veikti nepārtrauktās skābo sūkalu anaerobās fermentācijas eksperimenti, izmantojot automātisko pH regulēšanas sistēmu un noskaidrojot sistēmas efektivitāti. Izanalizēti dažādi ieraugi kā pēc aktivitātes, tā veicot to mikrobioloģisko analīzi. Pētīta bioaugmentācijas ietekme, izmantojot Methanosarcina barkeri kultūru, un secināts, ka pareiza mikrobioloģiskā sastāva izvēle ir būtisks parametrs efektīvai procesa norisei. Noskaidrota dažādu sārmaino materiālu modifikāciju un koncentrāciju ietekme uz metāna ražību un bioķīmisko metāna potenciālu. Veikts nepārtrauktas fermentācijas eksperiments, izmantojot adaptētu sistēmu ar sārma izdalošu materiālu pH regulēšanai. Eksperimentālie rezultāti pierāda, ka izmantojot inovatīvu sistēmu ar sārmu izdalošu materiālu pH regulēšanai, ir iespējams sasniegt augstu biogāzes ražošanas procesa efektivitāti un aizsākt jaunu virzienu anaerobajā fermentācijā. Promocijas darbs uzrakstīts latviešu valodā, tā apjoms 120 lpp. Darbs satur 60 attēlus, 26 tabulas un tajā izmantoti 110 literatūras avoti.
Abstract in English In this work, anaerobic digestion of dairy waste (whey) was researched, optimal process parameters and methods were selected for the development of biogas production technology using alkali-releasing composite materials. Biogas production process and its dependence on microbiological and technological parameters were described in literature review. Characterization of milk processing industry, acid whey, production amounts, possible applications for whey in biogas production, and problems related to anaerobic digestion were described. Literature review also includes characterization and selection principles of available anaerobic digestion technologies for treatment of whey. Development of optimal continuous anaerobic process for treatment of acid whey, equipped with an automatic pH regulation system, was described in the experimental section. Various microbiological inocula were analyzed. Using culture Methanosarcina barkeri, effect of bioaugmentation was researched. It was found that by selecting optimal microbiological inoculum it is possible to obtain higher efficiency of the anaerobic treatment process. Using various alkaline material modifications and concentrations in the anaerobic digestion process, influence on methane yield and biochemical methane potential was found. A continuous digestion experiment was performed, using an adapted system with an alkali-releasing material for pH regulation. Experimental results prove it is possible to reach high biogas production yields, using an innovative system with alkali-releasing materials for pH regulation, and to start a new direction in development of anaerobic digestion processes. This work is written in Latvian. It contains 120 pages, 60 images and 26 tables. 110 literature sources were used.
Reference Ruģele, Kristīne. Anaerobic Digestion of Dairy Residues and Process Enhancement Using Composite Materials from Industrial Wastes. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2015. 120 p.
Full-text Full-text
Summary in English Summary in English
ID 20050