Bioetanolio ir lakiųjų junginių susidarymas iš biologiškai skaidžių atliekų
Biologiškai skaidžių atliekų šalinimas sąvartynuose yra mažiausiai pageidaujamas pasirinkimas ir turi būti apribotas iki būtino minimumo dėl riboto sąvartynų ploto išeikvojimo, nemalonaus kvapo sukėlimo, sąvartynų dujų gaminimo ir naudingo organinio kiekio išvaistymo. Atliekų biorafinavimo metodas visame pasaulyje sulaukia didelio susidomėjimo kaip tvarus atliekų tvarkymo sprendimas. Vykdant fermentaciją, sacharozės turinčios žaliavos ir krakmolingos medžiagos gali būti paverčiamos bioetanoliu. Atliekant įvairias ekstrakcijas ir/ar frakcionavimus galima išgauti biologiškai aktyvias medžiagas. Todėl tinkamai, protingai tvarkant, atliekos gali būti potencialus energijos, degalų ir pridėtinės vertės produktų šaltiniu. Darbo tikslas buvo įvertinti biologiškai skaidžių atliekų panaudojimo bioetanolio gamyboje galimybes. Šiame tyrime buvo atlikta skirtingų žaliavų (maisto atliekų, cigarečių nuorūkų ir biomasės) fermentacija, kurios metu buvo naudojamos Saccharomyces bayanus mieles. Bioskaidžios atliekos buvo fermentuojamos dviem būdais: be papildomo žaliavos apdorojimo ir angliavandenių hidrolizei panaudojant celiulazės fermentą. Bioetanolio ir kitų alkoholių kiekybinė analizė atlikta dujų chromatografu su liepsnos jonizacijos detektoriumi. Didžiausios alkoholio koncentracijos nustatytos bandiniuose po fermentinio apdorojimo. Nustatyta, kad maisto atliekos yra didžiausius bioetanolio kiekius produkuojančios žaliavos, jose etanolio koncentracija siekė 1,17 % ir 2,4 karto skyrėsi nuo mažiausiai nustatytos alkoholio koncentracijos, kuri buvo biomasėje po tiesioginės fermentacijos.
Disposal of biodegradable waste in landfills is the least desirable option and should be limited to the minimum necessary due to limited landfill depletion, unpleasant odor generation, landfill gas generation and wastage of useful organic matter. Waste biorefineries method around the world attract a lot of interest as a sustainable waste management solution. During fermentation, sucrose-containing raw materials and starches can be converted into bioethanol. Biologically active substances can be obtained by various extractions and/or fractionations. Therefore, with proper, intelligent processing, waste can be a potential source of energy, fuel and value-added products. The aim of this research was to evaluate the biodegradable waste utilization possibilities in bioethanol production. Fermentation of different raw materials (food waste, cigarette butts and biomass) were selected for the project. Saccharomyces bayanus yeast strains were used during fermentation. Biodegradable waste was fermented in two ways: without additional treatment of the raw materials and for the carbohydrate hydrolysis using cellulase. Quantitative analysis of bioethanol and other alcohols was evaluated in the prepared biodegradable waste by gas chromatograph with a flame ionization detector. The highest alcohol concentration was determined after enzymatic treatment. The largest amounts bioethanol producing feedstock was estimated in food waste, there ethanol concentration reached 1.17 % and 2.4 times lowest alcohol content was determined in biomass after direct fermentation.