Δυναμικό παραγωγής βιοαερίου αποβλήτων οινοποιίας (στέμφυλων) στο μεσόφιλο εύρος
Creators: name: Παρουσάκης, Σάββας Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Αναερόβια αποικοδόμηση
Παραγωγή βιοαερίου
Στέμφυλα
Anaerobic degradation
Biogas production
Grape pomace

description: Σε αυτή τη μελέτη, εκτιμήθηκε η παραγωγή του μεθανίου από στέμφυλα βιολογικής και συμβατικής καλλιέργειας. Επιπλέον ερευνήθηκε η επίδραση που έχει η χρήση διαφορετικών εμβολίων καθώς και η προεπεξεργασία των στέμφυλων με ΝαΟΗ στην παραγωγή του μεθανίου. Η αναερόβια αποικοδόμηση πραγματοποιήθηκε στο μεσόφιλο εύρος θερμοκρασιών (37oC) και χρησιμοποιήθηκαν αντιδραστήρες διαλείποντος έργου (batch reactors). Οι μεταχειρίσεις που διενεργήθηκαν ήταν έξι (6) και κάθε μεταχείριση έγινε εις τριπλούν. Χρησιμοποιήθηκαν στέμφυλα βιολογικής και συμβατικής καλλιέργειας. Οι μεταχειρίσεις Μ1, Μ3, Μ5 αναφέρονται στα βιολογικής προέλευσης στέμφυλα ενώ οι μεταχειρίσεις Μ2, Μ4, Μ6 σε στέμφυλα συμβατικής καλλιέργειας. Στις μεταχειρίσεις Μ1 και Μ2 ως μόλυσμα χρησιμοποιήθηκε καλά αναερόβια ζυμωμένο απόβλητο χοίρων, στις μεταχειρίσεις Μ3, Μ4 μόλυσμα που προερχόταν από αναερόβιο αντιδραστήρα που επεξεργαζόταν απόβλητα ζύμης αρτοποιίας και στις μεταχειρίσεις Μ5, Μ6 το μόλυσμα ήταν αναερόβια επεξεργασμένα απόβλητα ζύμης αρτοποιίας και επιπλέον τα στέμφυλα είχαν υποστεί προεπεξεργασία με ΝαΟΗ. Η ποικιλία των σταφυλιών (από την οποία προήλθαν τα στέμφυλα) που χρησιμοποιήθηκε για τις ανάγκες του πειράματος ήταν το Vitis vinifera L. cv Αγιωργίτικο από την περιοχή της Νεμέας Πελοποννήσου. Οι υψηλότερες αποδόσεις μεθανίου στο παραγόμενο βιοαέριο ήταν 520.156 και 533.645 L CH4 kg πτητικών στερεών και βρέθηκαν στις μεταχειρίσεις Μ1 και Μ2 που ελήφθησαν από αναερόβια αποικοδόμηση βιολογικών και συμβατικών στέμφυλων με χρήση μολύσματος αποβλήτων χοιροστασίου αντίστοιχα. Στην αναερόβια αποικοδόμηση βιολογικών στέμφυλων με χρήση μολύσματος αποβλήτων βιομηχανίας τροφίμων, παρατηρήθηκε υψηλότερη απόδοση μεθανίου σε σχέση με τα μη βιολογικής προέλευσης στέμφυλα και ήταν 454.926 L CH4 kg−1 πτητικών στερεών (μεταχείριση Μ3). Στην αναερόβια αποικοδόμηση στέμφυλων με χρήση μολύσματος αποβλήτων βιομηχανίας τροφίμων, παρατηρήθηκε χαμηλότερη απόδοση μεθανίου σε σχέση με τις μεταχειρίσεις Μ1 και Μ2 όπου χρησιμοποιήθηκε μόλυσμα χοίρου και ήταν 454.927 και 385.057 L CH4 kg−1 πτητικών στερεών (Μ3 και Μ4 αντίστοιχα). Οι αποδόσεις μεθανίου των μεταχειρίσεων Μ5 και Μ6 που ελήφθησαν από αναερόβια αποικοδόμηση προεπεξεργασμένων στέμφυλων με NaOH με χρήση μολύσματος αποβλήτων βιομηχανίας τροφίμων ήταν 254.820 και 273.004 L CH4 kg-1 πτητικών στερεών αντίστοιχα. Επομένως η προεπεξεργασία με NaOH βιολογικών και μη βιολογικών στέμφυλων (μεταχειρίσεις Μ5 και Μ6) με χρήση μολύσματος αποβλήτων βιομηχανίας τροφίμων είχε σαν αποτέλεσμα τη μείωση της ποσότητας του παραγόμενου μεθανίου σε σχέση με τις ποσότητες μεθανίου που παρήχθησαν από την αποικοδόμηση στέμφυλων με την ίδια χρήση μολύσματος αλλά χωρίς επεξεργασία.
description: In this study, the methane production from conventional and organic grape pomace was evaluated. In addition, the effect of the use of different inoculum and the pretreatment of the grape pomace with NaOH on methane production were investigated. Anaerobic digestion was performed in the mesophilic range (37° C) and batch reactors were used. Six (6) treatments were carried out and each treatment was performed in triplicate. Grape pomaces of organic and conventional cultivation were used. The treatments M1, M3, M5 are referred to biological grape pomace while, the treatments M2, M4, M6 are referred to grape pomace from conventional cultivation. In treatments M1 and M2 well digested inoculum of swine manure was used, while in treatments M3, M4 the inoculum was derived from an anaerobic reactor with bakery yeast waste. In treatments M5, M6 the inoculum was also the same as in treatments M3, M4 but the grape pomace has been pretreated with NaOH before used. The variety of grape (which the grape pomace came from) used in the experiment was the Vitis vinifera L.cv Agiorgitiko from the area of Nemea Peloponnese. The highest methane yields in biogas were 520.156 and 533.645 L CH4 kg−1 volatile solids and were obtained in treatments M1 and M2, taken from anaerobic degradation of organic and conventional grape pomace using inoculum of swine manure respectively. In the anaerobic degradation of the organic grape pomace using inoculum of food industry waste, there was a higher methane yield compared to non-biological origin grape pomace and it was 454.926 L CH4 kg−1 volatile solids (treatment M3). In the anaerobic degradation of grape pomace using inoculum of food industry waste, it was observed lower methane yield in comparison to the treatments M1 and M2 in which we used inoculum of swine manure and were 454.927 and 385.057 L CH4 kg−1 volatile solids (M3 and M4, respectively). The methane yields of the treatments M5 and M6 taken from anaerobic degradation of pretreated grape pomace with NaOH using inoculum of food industry waste were 254.820 and 273.004 L CH4 kg−1 volatile solids respectively. Therefore the pretreatment with NaOH of biological and non-biological grape pomace (treatments M5 and M6) in which we use inoculum from food industry waste resulted in a reduction in the amount of methane produced in relation to the quantities of methane produced by the degradation of grape pomace with the same inoculum but without treatment.