Optimizacija produkcije biovodika z imobiliziranimi obogatenimi mikrobnimi združbami v reaktorju s čepastim tokomMuri, Petra (Avtor) Pintar, Albin (Mentor) Marinšek-Logar, Romana (Komentor) fermentativna produkcija vodikaokoljski dejavnikipriprava inokulumaimobilizacija mikrobne združbenosilni materialiodpadna hranametabolne poti razgradnjeV zadnjem času se kot procesu z nizko ogljično bilanco posebno pozornost posveča fermentativni produkciji vodika, s tem, da nizka učinkovitost pretvorbe substrata v vodik in nezadovoljiva stabilnost procesa v kontinuirnem režimu obratovanja omejujeta prenos procesa na komercialno raven. Doktorsko delo je bilo zato usmerjeno predvsem v preučevanje postopkov za povečanje učinkovitosti procesa anaerobne razgradnje pri razgradnji hitro razgradljivih organskih substratov. Ugotovili smo, da imajo na produkcijo vodika velik vpliv številni procesni dejavniki, kot tudi različni načini priprave inokuluma. Najvišji donos vodika (2,04±0,11 mol H2/mol glukoze) smo dosegli z izpostavitvijo inokuluma 80 °C za 2 h, pri starosti inokuluma 1 dan, procesni temperaturi 37 °C, organski obremenitvi 5 g OSglukoze/L in intenziteti mešanja z Reynoldsovim številom 500. Dosedanje raziskave so usmerjene predvsem na obratovanje pri pH vrednosti 5,0-7,0, medtem ko so študije izvedene pri nizkih pH vrednostih zelo redke, čeprav bi bilo obratovanje pri le-teh tehnološko in ekonomsko ugodnejše. Tako smo pri pH vrednosti 4,0±0,2 z uporabo glukoze kot substrata v reaktorju s čepastim tokom z različnimi nosilnimi materiali (Mutag BioChipTM, ekspandirana glina in aktivno oglje) dosegli dolgoročno stabilnost procesa. V reaktorjih z Mutag BioChipTM, ekspandirano glino in aktivnim ogljem smo dosegli 1,80±0,07, 1,74±0,10 in 1,46±0,09 mol H2/mol glukoze. Visok donos ter stabilno produkcijo vodika smo pri nizki pH vrednosti ter aktivnem oglju za imobilizacijo mikroorganizmov dosegli tudi z uporabo odpadne hrane (168,5 NmL H2/g OS). Dolgoročna stabilnost procesa fermentativne produkcije vodika pri nizki pH vrednosti tako predstavlja pomembno novost v optimizaciji procesa, saj je obratovanje pri nizki pH vrednosti povezano z nižjimi stroški obratovanja in manjšimi negativnimi vplivi procesa na okolje.[P. Muri]20172018-05-10 11:12:05Doktorska disertacija101194UDK: 546.11:502/504(043.3)=163.6COBISS_ID: 4984742sl