ΙΒΑΘΜΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΚΑΙ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΓΛΥΚΕΡΟΛΗ

ΙΒΑΘΜΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΜΕΘΑΝΙΟΥ ΚΑΙ Υ ΡΟΓΟΝΟΥ ΑΠΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΓΛΥΚΕΡΟΛΗ Α.Σ. ούναβης 1,2, Ι. Ντάϊκου 2, Γ. Λυµπεράτος 2,3 1 Τµήµα Χηµικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Πατρών, 26500, Καραθεοδωρή 1, Πάτρα 2 Ινστιτούτο Επιστηµών Χηµικής Μηχανικής (ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ), Σταδίου 10, Πλατάνι, 26504, Πάτρα 3 Σχολή Χηµικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Ζωγράφου, 15780, Αθήνα ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκε µια συνεχής διεργασία για την παραγωγή ενός βιοκαυσίµου µε προηγµένες ιδιότητες, δηλ. του αερίου µίγµατος υδρογόνου και µεθανίου (hythane) από ακατέργαστη γλυκερόλη σε σύστηµα δύο σταδίων. Στο πρώτο στάδιο µελετήθηκε η παραγωγή βιοϋδρογόνου µέσω µικτών οξεογόνων καλλιεργειών σε αντιδραστήρα κλίνης ανοδικής ροής. Για την προσκόλληση των µικροοργανισµών χρησιµοποιήθηκαν κεραµικοί φορείς κυλινδικής γεωµετρίας µε ειδική επιφάνεια 600 m 2 /l. Μελετήθηκε η απόδοση υδρογόνου και η κατανάλωση υποστρώµατος για υδραυλικό χρόνο παραµονής 24h µε ph τροφοδοσίας 6, 6.5 και 7 και συγκέντρωση γλυκερόλης 20 g/l. Για την παραγωγή µεθανίου στο δεύτερο στάδιο, η απορροή του υδρογονοπαραγωγού αντιδραστήρα προωθούταν σε δεύτερο αντιδραστήρα συνεχούς ανάδευσης, και µελετήθηκε η επίδραση της οργανικής φόρτησης στην απόδοση µεθανίου. Για την παραγωγή του τελικού βιοκαυσίµου, πραγµατοποιούταν ανάµιξη των αερίων φάσεων των δύο αντιδραστήρων. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Όταν το υδρογόνο εµπλουτιστεί µε µεθάνιο, γνωστό ως hythane, προσφέρει ένα σηµαντικό αριθµό πλεονεκτηµάτων. Στη δεκαετία του 1990, αναγνωρίστηκε ότι η ανάµειξη του υδρογόνου και µεθανίου οδήγησε σε µείωση των NOx και των εκποµπών αερίων του θερµοκηπίου, καθώς και για τη συνολική βελτίωση στις ιδιότητες καύσης του µεθανίου. Ωστόσο, η πρόκληση για την παραγωγή χαµηλού κόστους, βιώσιµου, φιλικού προς το περιβάλλον, υψηλής ποιότητας υδρογόνου εµπλουτισµένου µε µεθάνιο, είναι ένας βασικός παράγοντας που θα του επιτρέψει να επιτύχει µια δυνητική θέση στην αγορά. Μια πολλά υποσχόµενη προσέγγιση που καλύπτει όλες τις παραπάνω προϋποθέσεις είναι η συνδυασµένη βιολογική παραγωγή υδρογόνου και µεθανίου, το οποίο µπορεί να πραγµατοποιηθεί µέσω βιολογικής διαδικασίας ζύµωσης σε δύο στάδια. Στην διαδικασία δύο σταδίων, το υδρογόνο που παράγεται µέσω αναερόβιας ζυµωτικής παραγωγής των υδατανθράκων στο πρώτο στάδιο, ενώ η εκροή του αντιδραστήρα πρώτου σταδίου µετατρέπεται σε µεθάνιο στον αντιδραστήρα δευτέρας βαθµίδος [1-4]. Ωστόσο, στις περισσότερες από αυτές τις µελέτες που δηµοσιεύθηκαν µέχρι στιγµής, τα επιµέρους στάδια δεν είναι είναι δυνατόν να συνδυαστούν, µε τον έλεγχο και την ανάµιξη των παραχθέντων αέριων και υγρών λυµάτων, πράγµα που σηµαίνει ότι οι υδρογονοπαραγωγοί και µεθανογόνοι αντιδραστήρες δεν µπορούν να ενσωµατώθούν πραγµατικά σε µια στοχευµένη διαδικασία παραγωγής BioHyMeth. Επιπλέον, µόνο λίγες µελέτες έχουν διεξαχθεί µέχρι σήµερα µε τη χρήση κυτταρινικών ή λιγνοκυτταρινικών υποστρωµάτων για συνδυασµένη παραγωγή υδρογόνου και µεθανίου µε ένα συνεχή τρόπο λόγω των δυσκολιών τροφοδοσίας/άντλησης της κυτταρινικής βιοµάζας στους αντιδραστήρες εργαστηριακής κλίµακας. Λόγω της ανθεκτικής φύσης της λιγνοκυτταρινικής βιοµάζας, πολύ χαµηλές αποδόσεις βιοϋδρογόνου και µεθανίου µπορούν να επιτευχθούν και η εφαρµογή της διαδικασίας προεπεξεργασίας/υδρόλυσης, πριν από τη ζύµωση είναι απαραίτητη, όπου οι µεγάλες ενώσεις, κυτταρίνη και ηµικυτταρίνη, µπορεί να υδρολύονται σε ζυµώσιµα σάκχαρα [5]. Προηγούµενα αποτελέσµατα αποδεικνύουν ότι η ανάµιξη του υδρογόνου µε το µεθάνιο οδηγεί σε ένα πιο φιλικό προς το περιβάλλον βιοκαύσιµο απ ό,τι το µεθάνιο µόνο του. Χρησιµοποιώντας µία διαδικασία δύο σταδίων, δηλαδή ζυµωτική παραγωγή υδρογόνου (στο 1ο στάδιο) και επακόλουθη αναερόβια χώνευση του 1ου σταδίου εκροής για την παραγωγή µεθανίου (στο 2ο στάδιο) σε µια ολοκληρωµένη διαδικασία, θα µπορούσε να οδηγήσει σε αύξηση µέχρι και 37% της συνολικής απόδοσης από ό,τι σε ενιαίο στάδιο αναερόβιας χώνευσης [6]. Αξιοποιώντας τις υφιστάµενες υποδοµές του τοµέα του βιοαερίου (παραγωγή και διανοµή), µαζί µε τις υφιστάµενες υποδοµές του δικτύου φυσικού αερίου µεγάλης κλίµακας, βιοϋδρογόνου εµπλουτισµένου µε µεθάνιο, µπορεί να προβλεφθεί ως µια µελλοντική, βιωσιµότερη, εναλλακτική λύση των βιοκαυσίµων. Για την µελλοντική ανάπτυξη αυτού του βιοκαυσίµου, οι προσπάθειες πρέπει να επικεντρωθούν στην εξεύρεση λύσεων για τη διασφάλιση µιας σταθερής ποιότητας στη σύνθεσή της (10-15% H 2 ) και στην παροχή ενός ευρύτερου φάσµατος των ανανεώσιµων και βιώσιµων υποστρωµάτων. Επιπλέον, για να ενισχυθεί η οικονοµική βιωσιµότητα, οι προσπάθειες πρέπει επίσης να εστιαστούν στην ευελιξία της διαδικασίας και στη µεγιστοποίηση της µετατροπής της κάθε ενδεχόµενης πρώτης ύλης. Σε αυτή την εργασία, αναπτύχθηκε ένα διβάθµιο σύστηµα παραγωγής ενός αέριου µίγµατος: υδρογόνου και µεθανίου, hythane. Στο 1 ο στάδιο, επιτεύχθηκε βέλτιστη παραγωγή βιοϋδρογόνου (περίπου 41%) από

ακατέργαστη γλυκερόλη, διερευνήθηκε η αποτελεσµατικότητα και οι αποδόσεις της βιοµετατροπής της από µικτές καλλιέργειες στο συνεχές σύστηµα καθώς και η κατανοµή των µεταβολικών προϊόντων. Έπειτα, πραγµατοποιήθηκε ανάµιξη των απορροών του 1 ου σταδίου µετά από κάθε χειρισµό και αναπτύχθηκε ένα αναερόβιο σύστηµα για την παραγωγή βιοµεθανίου και για να γίνει η σύζευξη των δύο αερίων σε hythane. Αξίζει να σηµειωθεί οτι αρχικά µελετήθηκε η παραγωγή του µεθανίου µε υπόστρωµα εµπορικής γλυκερόλης, εν συγκρίσει µε παλαιότερη βιβλιογραφία [7], όπου τα αποτελέσµατα ήταν παρόµοια και εν συνεχεία χρησιµοποιήθηκε ακατέργαστη γλυκερόλη ως υπόστρωµα (όπως και στο 1 ο στάδιο-υδρογονοπαργωγό). ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Πειράµατα σε αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης Τα πειράµατα πραγµατοποιήθηκαν σε αντιδραστήρα κλίνης ανοδικής ροής µε ακινητοποιηµένους µικτούς µικροβιακούς πληθυσµούς. Για την ακινητοποίηση των µικροβιακών κυττάρων, χρησιµοποιήθηκαν κεραµικοί δακτύλιοι, µε ενεργό επιφάνεια 600 m 2 /l. Ο συνολικός όγκος του αντιδραστήρα ήταν 2.225 l, ενώ ο ενεργός όγκος, µετά την τοποθέτηση των κεραµικών δακτυλίων, 1.392 l. Ως εµβόλιο χρησιµοποιήθηκε µια µικτή καλλιέργεια οξεογόνων µικροοργανισµών, που προέρχεται από ενεργοποιηµένη ιλύ (βιολογική µονάδα καθαρισµού της Πάτρας) και που προηγουµένως υπέστη βρασµό για 20 λεπτά, έτσι ώστε να ανασταλθούν τα µεθανογόνα µικρόβια και να διατηρηθούν µόνο οι σπορογόνοι µικροοργανισµοί. Αρχικά ο βιοαντιδραστήρας λειτούργησε κατά ασυνεχή τρόπο για 24 ώρες και στη συνέχεια σε συνεχή λειτουργία σε HRT 36 h και pη τροφοδοσίας 6. Η ακατέργαστη γλυκερόλη, που χρησιµοποιήθηκε στην τροφοδοσία (θρεπτικό µέσο), προερχόταν από την εταιρεία παραγωγής βιοντίζελ ΠΕΤΤΑΣ ΑΒΕΕ, και είχε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: καθαρότητα 92,2 ± 0,3%, ph 5,2 και 1,28 ± 0,00 COD αποβλήτων g O 2 /g. Το θρεπτικό µέσο που χρησιµοποιήθηκε σε όλα τα πειράµατα, ήταν ένα διάλυµα γλυκερόλης, συγκέντρωσης 20 g/l και επίσης συµπληρώθηκε µε 0.75g/l εκχύλισµα ζύµης, ρυθµιστικό διάλυµα φωσφορικών Κ 2 HPO 4 και ΚH 2 PO 4 για ρύθµιση του PH=6, 6.5 και 7 και ιχνοστοιχείων 10ml/l. Το διάλυµα ιχνοστοιχείων και φωσφορικών παρασκευάστηκαν ξεχωριστά και είχαν την ακόλουθη σύσταση (g/l): CaCl 2.2H 2 O 22.5, NH 4 Cl 35.9, MgCl 2.6H 2 O 16.2, KCl 117, MnCl 2.4H 2 O 1.8, CoCl 2.6H 2 O 2.7, H 3 BO 3 0,51, CuCl 2.6H 2 O 0.24, Na 2 MoO 4.2H 2 O 0.23, ZnCl 2 0.19, NiCl 2.6H 2 O 0.2, H 2 WO 4 0.01, καθώς επίσης, 37.4, 72.3 και 71.9 Κ 2 HPO 4, 86.8, 44.8 και 38.4 ΚH 2 PO 4 για ρύθµιση ΡΗ=6, 6.5 και 7 αντίστοιχα. Σχήµα 1. Απεικόνιση του υδρογονοπαραγωγού αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης (α) και του µεθανογόνου αντιδραστήρα CSTR (β) (α) (β)

Πειράµατα σε αντιδραστήρα υπό συνεχή ανάδευση (CSTR) Αυτά τα πειράµατα διεξήχθησαν σε µεσόφιλο (35 ο C) αντιδραστήρα, o οποίος είχε 3 λίτρα ενεργό όγκο. ο οποίος εµβολιάστηκε µε αναερόβια βιοµάζα µεικτής καλλιέργειας µικροοργανισµών από βιολογική µονάδα επεξεργασίας αστικών λυµάτων της Πάτρας. Ο αντιδραστήρας είναι κυλινδρικού σχήµατος, όπου εξωτερικά περιβάλλεται από έναν µανδύα, στον οποίο κυκλοφορεί νερό, το οποίο µέσω µιας απλής διάταξης ρύθµισης της θερµοκρασίας του, διατηρεί τον χωνευτήρα στην µεσόφιλη περιοχή ανάπτυξης των µεθανογόνων µικροοργανισµών. Στο επάνω µέρος του χωνευτήρα υπάρχουν τρεις οπές: α) για την είσοδο της τροφοδοσίας, β) για την έξοδο της διφασικής απορροής (υγρή και αέρια) και γ) η οπή για τη λήψη υγρής δειγµατοληψίας. Η τροφοδοσία του αντιδραστήρα ήταν διακοπτόµενη και πραγµατοποιούταν µέσω µίας περισταλτικής αντλίας κάθε 8 ώρες, έτσι ώστε ο υδραυλικός χρόνος παραµονής να είναι στις 20 ηµέρες. Το τροφοδοτικό µέσο συνίστατο από ένα διάλυµα γλυκερόλης, εµπορική αρχικά και έπειτα βιοµηχανική (ακατέργαστη, προερχόµενη από την εταιρεία παραγωγής βιοντίζελ ΠΕΤΤΑΣ ΑΒΕΕ) σε συγκέντρωση 5g COD/l, 1.18 g/l (NH 4 ) 2 HPO 4, 5,5 g/l NaHCO 3, 0.3 g/l yeast extract, 10ml/l ιχνοστοιχεία (η σύσταση των οποίων αναφέρεται στα πειράµατα του αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης-υδρογονοπαραγωγός) και διατηρούταν στο ψυγείο (4 ο C). Έν συνεχεία, η γλυκερόλη αντικαταστάθηκε στην τροφοδοσία από διάλυµα ανάµιξης των απορροών του υδρογονοπαραγωγού µε αραίωση και σε συγκέντρωση 5-7.5 g/l. ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ Τα ολικά και αιωρούµενα πτητικά στερεά (TSS, VSS) και το διαλυτό χηµικά απαιτούµενο οξυγόνο (d-cod) προσδιορίσθηκαν σύµφωνα το Standard Methods [8]. Για τον ποσοτικό προσδιορισµό των πτητικών λιπαρών οξέων (οξικό, προπιονικό, βουτυρικό, βαλερικό, ισοβαλερικού, ισοβουτυρικό και εξανοϊκό) καθώς και για τις αλκοόλες (αιθανόλη και βουτανόλη), οξυνισµένα δείγµατα αναλύθηκαν µε αέριο χρωµατογράφο µε ανιχνευτή ιονισµού φλόγας, (Varian CP-3800). Το παραχθέν υδρογόνο και µεθάνιο, ποσοτικοποιήθηκαν µέσω αέριας χρωµατογραφίας µε ανιχνευτή θερµικής αγωγιµότητας (SRI 8610c) και τέλος η γλυκερόλη και η προπανοδιόλη (PDO) ποσοτικοποιήθηκαν µε HPLC (DIONEX gp50), µε ανιχνευτή RI (Shodex RI-101). ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πειράµατα σε αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης (1 ο στάδιο) Στο Σχήµα 2 απεικονίζεται η απόδοση του συνεχούς υδρογονοπαραγωγού αντιδραστήρα (1 ο στάδιο) για τις τρεις διαφορετικές περιόδους λειτουργίας, όσον αφορά την κατανάλωση γλυκερόλης, την παραγωγή βιοϋδρογόνου και αντίστοιχα την απόδοση του ως προς την καταναλισκόµενη γλυκερόλη, των πτητικών λιπαρών οξέων, των ολικά και πτητικά αιωρούµενων στερεών και του διαλυτού COD. Ο υδρογονοπαραγωγός αντιδραστήρας λειτούργησε σε οργανική φόρτιση 20g ακατέργαστης γλυκερόλης /l, στον ίδιο χρόνο παραµονής HRT (24 h), αλλά µε διαφορετικό ρυθµιστικό διάλυµα φωσφορικών στην τροφοδοσία για PH=6, 6.5 και 7. Η απόδοση του αντιδραστήρα σε σταθερή κατάσταση συνοψίζεται στους Πίνακες 1 και 2. Η κατανάλωση γλυκερόλης και η απόδοση του βιοϋδρογόνου (µετρούµενη ως ογκοµετρική παραγωγή υδρογόνου ανά καταναλισκόµενη γλυκερόλη) είχαν µια αυξανόµενη τάση καθώς αυξανόταν το ΡΗ στη τροφοδοσία. Σχήµα 2. Συγκέντρωση πτητικών λιπαρών οξέων (α), Συγκέντρωση ολικών και αιωρούµενων πτητικών στερεών TSS-VSS (β), ιαλυτό COD (γ), Ρυθµός παραγωγής βιοαερίου-βιοϋδρογόνου (δ), Απόδοση βιοϋδρογόνου (ε) και Συγκέντρωση γλυκερόλης (στ), για κάθε ρυθµιστικό χειρισµό στην τροφοδοσία του υδρογονοπαραγωγού.

Ο κύριος διαλυτός µεταβολίτης που παράχθηκε σε όλες τις περιπτώσεις ήταν η προπανοδιόλη (PDO), όπως έχει αναφερθεί και σε προηγούµενες εργασίες [9], ενώ όσον αφορά την παραγωγή των πτητικών λιπαρών οξέων, το βουτυρικό και εξανοϊκό οξύ ήταν τα επικρατέστερα. Επιπλέον, πρέπει να αναφερθεί οτι ανιχνεύτηκαν µικρές ποσότητες από προπιονικό και βαλερικό οξύ, καθώς επίσης και αιθανόλης. Η θεωρητική παραγωγή Η 2 από γλυκερόλη κατά τη διάρκεια της οξεογένεσης είναι 2 mol/mol βουτυρικού και 3 mol/mol οξικού, ενώ κατά τη διάρκεια της παραγωγής αιθανόλης 1 mol/mol παραγόµενης αιθανόλης [10,11]. Πίνακας 1. Απεικόνιση αποτελεσµάτων του αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης στη µόνιµη κατάσταση. C Glycerol in Feed HRT : 24 h 20 g/l ph=6 ph=6.5 ph=7 ph 5.3±0 5.8±0.0 6.1±0.0 VSS αντιδ, g/l 0.9±0.0 1.1±0.1 1.2±0.0 TSS, g/l 1.4±0.2 1.8±0.3 2.2±0.3 Γλυκερόλη, g/l 5.0±0.3 1.3±0.4 0.8±0.1 % Γλυκερόλης καταν. 74.0 91.7 95.6 V H2, l/d 1.37±0.11 2.10±0.04 2.86±0.05 Bουτυρικό, g/l 0.76±0.02 1.12±0.18 1.25±0.17 Οξικό, g/l 0.26±0.02 0.48±0.09 0.85±0.09 Εξανοϊκό, g/l 1.54±0.05 1.06±0.22 0.91±0.24 PDO, g/l 3.6±0.2 5.7±0.9 7.0±0.2 Αιθανόλη, mg/l 0.56±0.05 0.15±0.02 0.20±0.02 Απόδοση H 2, mol/mol glyc consumed 0.24±0.03 0.36±0.03 0.40±0.08

Πίνακας 2. Ισοζύγια COD του αντιδραστήρα ανοδικής κλίνης στη µόνιµη κατάσταση. C Glycerol in Feed HRT : 24 h 20 g/l ph=6 ph=6.5 ph=7 d-cod τροφ, g/l 18.78±0.21 20.85±0.3 21.20±1.01 d-cod αντιδ, g/l 15.38±0.50 18.45±0.43 18.28±0.47 % COD καταν. 18.1% 11.5% 13.6% COD H 2, g/d 0.9±0.1 1.3±0.0 1.8±0.0 COD VFAs, g/l 5.76±0.16 5.71±0.69 6.93±1.07 COD γλυκερόλης, g/l 6.1±0.4 1.6±0.5 1.0±0.1 COD PDO, g/l 6.1±0.4 9.6±1.6 11.9±0.4 COD Αιθανόλης, g/l 1.18±0.09 0.31±0.04 0.42±0.03 Πειράµατα σε αντιδραστήρα υπό συνεχή ανάδευση (CSTR) (2 ο στάδιο) Στο Σχήµα 3 απεικονίζεται η απόδοση του µεθανογόνου αντιδραστήρα (2ο στάδιο) για τις τρεις διαφορετικές περιόδους λειτουργίας, όσον αφορά την παραγωγή βιοαερίου-βιοµεθανίου, την ποσοστιαία συγκέντρωση, τα ολικά και πτητικά αιωρούµενα στερεά και το διαλυτό COD. Ο µεθανογόνος αντιδραστήρας λειτούργησε αρχικά σε οργανική φόρτιση 5g εµπορικής γλυκερόλης /l, έπειτα σε 5g ακατέργαστης γλυκερόλης /l. Επειτα, τροφοδοτήθηκε, όπως προαναφέρθηκε, µε ανάµιξη των απορροών του υδρογονοπαραγωγού (1ο στάδιο), αλλά µε αραίωση, και συγκεκριµένα 5 g/l συγκέντρωσης.το σενάριο είναι να µελετηθούν όλα τα στάδια παραγωγής µεθανίου υπό αραίωση, µέχρι το τελικό στάδιο παροχής 100% της αναµεµιγµένης απορροής, έτσι ώστε αποφευχθεί η «κατάρευση του συστήµατος», διότι το διαλυτό cod της απορρής είναι αρκετά υψηλό ( περίπου 24.75 g/l). Όλες οι περίοδοι αναφέρονται στον ίδιο χρόνο παραµονής (20d) και η τροφοδοσία ήταν διακοπτόµενη και συγκεκριµένα τρεις φορές την ηµέρα. Σχήµα 3. Ρυθµός παραγωγής βιοαερίου-βιοµεθανίου (1), ιαλυτό COD για τροφοδοσία και αντιδραστήρα (2), Συγκέντρωση ολικών και αιωρούµενων πτητικών στερεών TSS-VSS (3), Ποσοστό βιοµεθανίου (4) για (α) οργανική φόρτιση 5g εµπορικής γλυκερόλης /l, (β) 5g ακατέργαστης γλυκερόλης /l και (γ) µίγµα απορροής από υδρογονοπαραγωγό 5g/l

Πρέπει να σηµειωθεί ότι αναλύσεις που πραγµατοποιήθησαν και για τις τρεις διαφορετικές οργανικές φορτίσεις του µεθανογόνου έδειξαν ότι οι συγκεντρώσεις σε πτητικά λιπαρά οξέα, γλυκερόλη, προπανοδιόλη και αιθανόλη δεν ήταν ανιχνεύσιµες, εν αντιθέσει µε τον υδρογονοπαραγωγό. Ο τελικός στόχος αυτής της εργασίας είναι να µελετηθεί η παραγωγή του βιοαερίου-βιοµεθανίου στο αναερόβιο σύστηµα µέχρι το στάδιο παροχής 100% της αναµεµιγµένης απορροής (χωρίς να αραιώνεται η τροφοδοσία). ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία, αναπτύχθηκε ένα διβάθµιο σύστηµα για την παραγωγή υδρογόνου και µεθανίου και εν τέλει τη σύζευξή του. Συγκεκριµένα, διερευνήθηκε µία συνεχής διεργασία για την ζυµωτική παραγωγή βιοϋδρογόνου από ακατέργαστη γλυκερόλη, µε χρήση ακινητοποιηµένης µικτής καλλιέργειας οξεογόνων µικροοργανισµών σε βιοαντιδραστήρα κλίνης ανοδικής ροής και έπειτα έγινε ανάµιξη των απορροών της διεργασίας από κάθε διαφορετική λειτουργία για την ανάπτυξη αναερόβιου συστήµατος και την παραγωγή µεθανίου. Αρχικά το αναερόβιο σύστηµα τροφοδοτήθηκε µε εµπορική γλυκερόλη, όπου επιβεβαιώθηκαν τα πειραµατικά αποτελέσµατα παλαιότερης βιβλιογραφίας, εν συνεχεία µε ακατέργαστη γλυκερόλη, όπου τα αποτελέσµατα ήταν ικανοποιητικά και επαναληπτικά σε σχέση µε την εµπορική γλυκερόλη και εν τέλει µε αναµεµιγµένη απορροη (αραιωµένη). Τα αποτελέσµατα είναι επίσης πολύ ικανοποιητικά για την παραγωγή µεθανίου (περίπου 70%) και εν συνεχεία θα συνεχιστούν τα πειράµατα µε παροχή τροφοδοσίας στο σύστηµα χωρίς κάποια αραίωση. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Οι συγγραφείς ευχαριστούν την ΓΓΕΤ για την χρηµατοδότηση της παρούσας εργασίας µέσω του ερευνητικού προγράµµατος BIOREF, 09-ΣΥΝ-81-715. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [1]. Antonopoulou, G., Stamatelatou, K., Venetsaneas, N., Kornaros, M., Lyberatos, G., 2008. Biohydrogen and methane production from cheese whey in a two-stage anaerobic process Ind. Eng. Chem. Res. 47, 5227 5233. [2]. Koutrouli, E.C., Kalfas, H., Gavala, H.N., Skiadas, I.V., Stamatelatou, K., Lyberatos, G., 2009. Hydrogen and methane production through two-stage mesophilic anaerobic digestion of olive pulp Bioresour. Technol. 100, 3718 3723. [3]. Cavinato, C., Bolzonella, D., Fatone, F., Cecchi, F., Pavan, P., 2011. Optimization of two-phase thermophilic anaerobic digestion of biowaste for hydrogen and methane production through reject water recirculation. Bioresour. Technol. 102, 8605 8611. [4]. Cavinato, C., Giuliano, A., Bolzonella, D., Pavan, P., Cecchi, F., 2011. Bio-hythane production from food waste by dark fermentation coupled with anaerobic digestion process: A long term pilot scale experience.int. J. Hydrogen Energy 37, 11549-11555. [5]. Massanet-Nicolau, J., Dinsdale, R., Guwy, A. and Shipley, G. 2013.. Bioresour. Technol, 129, 561-567. [6]. Monlau F., Barakat A., Trably E., Dumas C., Steyer J.P., Carrere H. 2013 Lignocellulosic Materials into BioHydrogen and BioMethane: Impact of structural features and pretreatment Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 43:260 322. [7]. T. Vlassis, Antonopoulou, G., Stamatelatou, K., Lyberatos, G., 2012, Anaerobic treatment of glycerol for methane and hydrogen production, Global NEST Journal, Vol 14 No 2, pp 149-156. [8]. APHA, AWWA & WEF 1995. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th Ed., Washington, D.C. [9]. Han J, Lee D, Cho J, Lee J, Kim S. Hydrogen production from biodiesel byproduct by immobilized Enterobacter aerogenes. Bioprocess Biosyst Eng. 35:151-157, 2012. [10]. Akutsu, Y., Lee, D.-Y., Li, Y.-Y., Noike, T. Hydrogen production potentials and fermentative characteristics of various substrates with different heat-pretreated natural microflora Int. J. Hydr. Energy 34: 5365-5372, 2009. [11]. Ito, T., Nakashimada, Y., Senba, K., Matsui, T., Nishio, N. 2005 Hydrogen and ethanol production from glycerolcontaining wastes discharged after biodiesel manufacturing process J. Bios. Bioeng. 100: 260-265, 2005.