Оптимізація безвідходного анаеробного процесу біоконверсії органічних відходів у біогаз та дигестат: кваліф.роб...магістра

Abstract

Дана робота сконцентрована на питаннях інтегрованого підходу до використання всіх компонентів органічних відходів, при якому не лише біогаз, а й рідкий та твердий залишок (дигестат) стають об’єктами подальшої переробки або використання у сільському господарстві, комунальному господарстві або енергетичному секторі. Робота має на меті всебічно розкрити сучасний стан, теоретичні основи, експериментальні підходи, технологічні рішення та перспективи розвитку оптимізованої безвідходної анаеробної біоконверсії органічних відходів, яка здатна не лише забезпечити виробництво відновлюваної енергії, а й значною мірою вирішити екологічні проблеми поводження з органікою, зробивши крок до сталого майбутнього. Суттєвим викликом у функціонуванні анаеробних біореакторів є забезпечення максимального енергетичного виходу при одночасному мінімальному утворенні побічних або токсичних продуктів. Це зумовлює необхідність глибокого вивчення процесів, що відбуваються на різних стадіях зброджування – від гідролізу до метаногенезу, а також оптимізації фізико-хімічних параметрів середовища (температура, pH, вологість, С/N співвідношення, наявність інгібіторів тощо). Крім того, ефективність і безвідходність цього процесу значною мірою залежить від якісної підготовки сировини, балансування мікробіологічних консорціумів, автоматизованого моніторингу процесів у реакторі та раціонального використання дигестату. В умовах України, де значні обсяги органічних відходів сільськогосподарського та харчового походження залишаються неутилізованими або утилізуються із значними втратами, впровадження безвідходних біоконверсійних технологій є надзвичайно важливим. Це дозволить зменшити залежність від викопного палива, знизити викиди метану та CO₂, покращити якість ґрунтів і сприяти розвитку зеленої енергетики та екологічного підприємництва. Таким чином, дослідження можливостей оптимізації безвідходного анаеробного процесу перетворення органічних залишків у біогаз та дигестат має не лише наукове, але й чітко виражене практичне, економічне та екологічне значення. Актуальність теми обумовлена необхідністю інтеграції біотехнологічних підходів у комплексну систему управління відходами, що відповідає викликам XXI століття та пріоритетам стратегії сталого розвитку України й міжнародної спільноти.