Využití procesu vysokotlaké hydrolýzy kyselinou sírovou při produkci bioplynu z pšeničné slámy

Abstract

Předkládaná práce posuzuje technologické a ekonomické využití vysokotlaké hydrolýzy pšeničné slámy kyselinou sírovou (H2SO4) pro produkci bioplynu. Teoretická část je zaměřena na strukturu lignocelulózové fytomasy, na technologie mechanické úpravy a na kyselou hydrolýzu. Experimentální část vychází z produkce neutralizovaného hydrolyzátu získaného užitím technologie vysokotlaké hydrolýzy při tlaku 1,5 MPa, retenčním čase 500 s a teplotě 190 °C. S pomocí vygenerovaných dat operačního serveru Linode Platform Manager splňuje pro danou oblast nejlepší kritéria polynomiální kubická funkce, která je s nejmenší chybou aproximována. Na základě získaných dat z Maple 14 jsou vypočítána ohniska lokálních extrémů, kde dochází k ověřování kumulativní produkce CH4 při anaerobní fermentaci (v termofilní oblasti při teplotě 51 °C) v návaznosti na sušinu a pH. Největší výnos produkce CH4 byl zjištěn při tlaku vysokotlakého hydrolyzéru 2,372 MPa, kde bylo dosaženo maximálních hodnot 190,0 m3. t-1sušiny fytomasy. Na základě optimalizace byl maximální výtěžek CH4 z biochemického hlediska zjištěn při sušině 8,57 % a pH 4,84. Z managerského hlediska, které bere v úvahu technologická omezení a finanční ukazatele jsem dospěla k názoru, že nejvhodnější podmínky pro produkci CH4 jsou při sušině 3,92 - 5,12 % a pH 3,2 - 5,1.