| Περίληψη: | Σήμερα, οι ανάγκες των σύγχρονων κοινωνιών αυξάνονται δραματικά με το πέρασμα του χρόνου. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή παραγωγή τεράστιου όγκου αποβλήτων, στερεών και υγρών, και την εξάντληση των πρώτων υλών που απαιτούνται για την κάλυψη των αναγκών αυτών. Συνάμα, η αλόγιστη χρήση πλαστικού συμβάλλει σε ζητήματα μέγιστης σημασίας, όπως η περιβαλλοντική ρύπανση, η κλιματική αλλαγή και η ρύπανση των υδάτων. Επομένως, η ανάγκη για τη σωστή επεξεργασία των αποβλήτων και την ταυτόχρονη αξιοποίησή τους καθίσταται αναγκαία. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται αξιοποίηση σακχαρούχων υγρών αποβλήτων για την παραγωγή βιοπλαστικού, και συγκεκριμένα πολυυδροαλκανοϊκού πολυεστέρα (ΠΥΑ), ενισχύοντας έτσι το πλάνο μίας κυκλικής οικονομίας. Στην εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκε μικτή μικροβιακή καλλιέργεια από έναν ήδη εμπλουτισμένο βιοαντιδραστήρα. Ο περεταίρω εμπλουτισμός της καλλιέργειας πραγματοποιήθηκε σε βιοαντιδραστήρα άντλησης-πλήρωσης, με εναλλαγή παροχής άνθρακα και αζώτου στο θρεπτικό μέσο. Ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιήθηκε μίγμα φρουτοχυμών, των οποίων η ημερομηνία λήξης είχε παρέλθει, και ως πηγή αζώτου χλωριούχο αμμώνιο (NH4Cl). Ο αντιδραστήρας αυτός λειτούργησε συνεχόμενα για το χρονικό διάστημα των έξι μηνών. Στόχος ήταν η ανάπτυξη μικροοργανισμών ικανών να βιοσυσ-σωρεύσουν ενδοκυτταρικά ΠΥΑ. Στη συνέχεια, ακολούθησαν δύο κύκλοι πειραμάτων διαλείποντος έργου, με σκοπό την διερεύνηση των βέλτιστων συνθηκών για την υψηλότερη συσσώρευση ΠΥΑ και την επεξεργασία των σακχα-ρούχων αποβλήτων της μικτής μικροβιακής καλλιέργειας σε αντιδραστήρα διαλείποντος έργου. Στο πρώτο σετ πειραμάτων μελετήθηκε η επίδραση της αναλογίας άνθρακα/αζώτου σε 4 διαφορετικές περιπτώσεις, διατηρώντας σταθερό τον άνθρακα και μειώνοντας το άζωτο σε κάθε περίπτωση. Στόχος ήταν η εύρεση της κατάλληλης αναλογίας C/N, ώστε το άζωτο να είναι αρκετό τόσο για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών όσο και για τον περιορισμό τους. Στο δεύτερο κύκλο πειραμάτων εξετάσθηκε σε τι επίπεδα είναι δυνατό να αυξηθεί η αρχική συγκέντρωση υποστρώματος στο ασυνεχές σύστημα διαλείποντος έργου, δοκιμάζοντας 3 διαφορετικές τιμές και επιλέγοντας τον βέλτιστο λόγο C/N από το προηγούμενο πείραμα. Σκοπός ήταν να αποδειχθεί ότι είναι εφικτή και αποτελεσματική η χρήση μεγαλύτερης συγκέντρωσης υποστρώματος, καθώς έτσι απαιτείται μικρότερη αραίωση και τελικά λιγότερη ποσότητα νερού. Τέλος, διεξάχθηκε πείραμα διαλείποντος έργου μεγάλης κλίμακας με ρυθμιζόμενες συνθήκες. Για την λειτουργία του χρησιμοποιήθηκαν τα βέλτιστα αποτελέσματα από τους δύο τελευταίους κύκλους πειραμάτων, ώστε να αποδειχθεί ότι η χρήση αυτοματοποιημένων συστημάτων είναι η πιο αποτελεσματική.
|
|---|
