Šviesos intensyvumo įtakos biodujų valymui panaudojant mikrodumblių kultūras eksperimentinis tyrimas ir vertinimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe yra nagrinėjama šviesos intensyvumo įtaka biodujų valymui, panaudojant vietines mikrodumblių kultūras. Šio eksperimentinio darbo tikslas buvo ištirti ir įvertinti biodujas veikiamų mikrodumblių CO2 valymo bei CH4 gryninimo efektyvumus veikiant skirtingo bangos ilgio ir intensyvumo šviesoms. Pirmajame skyriuje apžvelgta biodujų sudėtis ir joms valyti taikomi metodai, mikrodumblių panaudojimas biodujoms valyti, fizikiniai parametrai lemiantys mikrodumblių augimą, šviesos intensyvumo įtaka mikrodumblių augimui. Taip pat pateikti šviesos intensyvumo įtakos mikrodumblių augimui teoriniai tyrimai, konstrukcinių sprendimų mikrodumbliams apšviesti analizė ir mikrodumblių augimo priklausomybėms nuo šviesos intensyvumo modeliuoti taikomi metodai bei išvados. Antrajame skyriuje aprašyta mikrodumblių paruošimo šviesos intensyvumo tyrimams metodika, biodujų valymo efektyvumo tyrimo metodika, naudojant skirtingą šviesos intensyvumą ir bangos ilgį, matematinio modelio taikymas mikrodumblių kultūrų biodujų valymo trumpalaikei prognozei nuo šviesos intensyvumo nustatyti metodika bei išvados. Trečiajame skyriuje pateikti biodujų valymo efektyvumo eksperimentinių tyrimų rezultatai ir vertinimas, naudojant skirtingą šviesos intensyvumą ir bangos ilgį kartu su matematinio modelio taikymu mikrodumblių kultūrų biodujų valymo trumpalaikei prognozei nuo šviesos intensyvumo nustatyti eksperimentinių tyrimų rezultatus ir įvertinti. Išanalizavus praktinius mikrodumblių kultūrų valymo įrenginių metodus bei struktūras, atvaizdavus mikrodumblių kultūrų valymo efektyvumo rezultatus, buvo aprašytos bendrosios baigiamojo darbo išvados ir rekomendacijos, naudotos literatūros sąrašas. Darbą sudaro įvadas, 3 pagrindiniai skyriai skirti literatūrinei apžvalgai, biodujų valymo panaudojant mikrodumblių kultūras prie skirtingų šviesos bangos ilgių bei intensyvumų metodikoms, tyrimų ir modeliavimo rezultatams ir jų vertinimui, išvados, rekomendacijos, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 78 p. teksto be priedų, 34 iliustr., 5 lentelės ir 46 bibliografiniai šaltiniai.

The influence of the light intensity for biogas cleaning using the local microalgae cultures is being discussed. An aim of this experimental work was to research and evaluate efficiencies of biogas CO2 cleaning and CH4 upgrading by microalgae while exposing them to different wavelength and intensity lights. In the first chapter, the biogas composition and its cleaning methods, microalgae usage for biogas cleaning, physical parameters affecting microalgae growth, light intensity influence on microalgae growth were discussed. The theoretical research of a light intensity influence on microalgae growth, analysis of structure solutions regarding microalgae enlightening as well as the used methods and conclusion of the modelling of light intensity influence on microalgae growth were also described. In the second chapter the methods of light intensity research of microalgae preparation, methods of the biogas cleaning efficiency research using different light intensity and wavelength, methods and conclusion of mathematical model application on microalgae culture biogas cleaning depending on light intensity short-term prediction were discussed. The third chapter listed the experimental research results and evaluation of the biogas cleaning efficiency using different light intensity and wavelength altogether with experimental research results and evaluation of the mathematical model application on biogas cleaning of microalgae cultures dependent of light intensity short-term prediction. After analyzing practical methods and structures of microalgae culture cleaning device, showing the efficiency results of the microalgae culture cleaning, the common conclusion of this paper, recommendations and literature source list were described. Thesis consists of introduction, 3 main chapters dedicated for literature review, for methods, research and modelling results and their evaluation of the biogas cleaning using microalgae cultures undergoing different wavelength and intensity lights, conclusion, recommendations and literature source list.