Autorius, institucija: Egidijus Buivydas, Lietuvos energetikos institutas
Mokslo sritis, kryptis: Technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004
Mokslinis vadovas: vyresn. m. d. dr. Kęstutis Venslauskas (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004)
Aplinkos inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo taryba:
prof. dr. Egidijus Šarauskis (Vytauto Didžiojo universitetas, technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004) – pirmininkas
prof. dr. Jonas Baltrušaitis (Lehajaus universitetas, JAV, gamtos mokslai, chemija, N003)
prof. dr. Jolanta Dvarionienė (Kauno technologijos universitetas, technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004)
vyr. m. d. dr. Darius Jakimavičius (Lietuvos energetikos institutas, technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004)
doc. dr. Alvydas Zagorskis (Vilniaus Gedimino technikos universitetas, technologijos mokslai, aplinkos inžinerija, T004)
Disertacijos gynimas vyks Lietuvos energetikos instituto posėdžių salėje (Breslaujos g. 3-202, Kaunas)
Su disertacija galima susipažinti Kauno technologijos universiteto bibliotekoje (Gedimino g. 50, Kaunas) ir internete:E. Buivydo el. disertacija.pdf
© E. Buivydas, 2026 „Disertacijos tekstą draudžiama kopijuoti, platinti, išleisti, viešai skelbti, įskaitant padarymą viešai prieinamu kompiuterių tinklais (internete), atgaminti bet kokia forma ir priemonėmis, įskaitant, bet neapsiribojant, elektroniniais, mechaniniais ar kitais būdais. Vadovaujantis Lietuvos Respublikos autorių teisių ir gretutinių teisių įstatymo 25 str. 1 dalimi, asmuo su negalia, kuriam kyla sunkumų perskaityti internete skelbiamos disertacijos dokumentą, ir kiek tai pateisinama konkrečia negalia, su prašymu dėl dokumento pateikimo kita forma turi kreiptis el. p. doktorantura@ktu.lt.“
Anotacija: Atlikta literatūros šalinių apžvalga parodė, kad gyvulinės kilmės atliekiniai riebalai savaime lėtai biologiškai skaidosi tiek aerobinėmis, tiek ir anaerobinėmis sąlygomis. Tačiau galima tikėtis, kad šiais riebalais praturtinus gyvulinės kilmės mėšlą, kurio pagrindu maitinami anaerobiniai biodujų gamybos fermentatoriai, riebalų skaidumas pagerės ir tuo pačiu didės metano koncentracija biodujose, biodujų bei metano specifinės išeigos iš praturtintų riebalais žaliavų mišinių. Be to, tolesniame tokių biodujų gryninimo procese sumažės elektros energijos poreikis ir metano dujų emisijos į aplinką, t. y. didėjanti metano koncentracija biodujose švelnins neigiamą biodujų gryninimo proceso poveikį aplinkai. Tokios hipotezės pagrindimui mokslinio darbo tyrimų etape buvo siekiama:
- nustatyti gyvulinės kilmės atliekinių riebalų, pridedamų į vištų mėšlo ir karvių srutų įkrovas, įtaka šių įkrovų sudėčiai;
- eksperimentiškai ištirti atliekinių riebalų perdirbimo kartu su vištų mėšlų ir karvių srutomis anaerobiniuose biodujų gamybos įrenginiuose galimybės ir šių priedų įtaką biodujų gamybos rodikliams;
- nustatyti didėjančios metano koncentracijos biodujose įtaka elektros energijos sąnaudoms ir metano dujų emisijoms į aplinką biodujų gryninimo procese, biodujų gryninimui naudojant membraninės dujų atskyrimo technologijos įrenginius;
- kompleksiškai įvertintas metano dujų emisijų poveikis aplinkai iš membraninių dujų atskyrimo įrenginių, gryninant skirtingų metano dujų koncentracijų biodujas.
Atlikus eksperimentinius biodujų gamybos tyrimus su vištų mėšlu ir karvių srutomis, pridedant atliekinių riebalų, nustatyta, kad:
- biodujų gamybai naudojamų vištų mėšlo ir karvių srutų praturtinimas gyvulinės kilmės atliekiniais riebalais abiem žaliavoms po 50 % padidina anaerobinio skaidymo įrenginių (AD) organines apkrovas, C:N santykį paslenka į optimalias biodujų gamybai reikalingas ribas (20:1 – 30:1), o pačių įkrovų masė atitinkamai padidėja tik 5,26 % ir 2,91%;
- vištų mėšlo ir karvių srutų AD organinių apkrovų padidinimas 50 % atliekiniais riebalais skirtingai veikia visus biodujų gamybos rodiklius kiekvienai žaliavos rūšiai. Didžiausią įtaką atliekiniai riebalai daro biodujų gamybai karvių srutų AD, t. y. 50,0 % organinės apkrovos padidėjimas biodujų specifinę išeigą iš sausos organinės medžiagos (SOM) padidina 123 %, metano koncentraciją biodujose – 14,0 %, o metano specifinę išeigą 140 %, o tie patys rodikliai vištų mėšlo AD yra beveik perpus mažesni ir atitinkamai siekia +63,1 %, +7,73 % ir +75,8 %;
- vištų mėšlo ir karvių srutų įkrovų praturtinimas atliekiniais riebalais pagerina ne tik žaliavų mišinio, bet ir pirminės žaliavos, į kurias jie dedami, skaidymo efektyvumą. Vištų mėšlo tyrimuose didžiausias skaidymo efektyvumas nustatytas, kai AD organinė apkrova buvo 4,0 kgsom/(m3·d), t. y. įkrovos SOM padidėjus 3,51 %, išleidžiamo substrato SOM sumažėjo 8,41 %. Karvių srutų tyrimuose didžiausias skaidymo efektyvumas nustatytas, kai AD organinė apkrova buvo 4,5 kgsom/(m3·d), t. y. įkrovos SOM padidėjus 2,91 %, išleidžiamo substrato SOM sumažėjo 35,9 %;
- metano koncentracijos biodujose pokyčiai tiesiogiai įtakoja elektros energijos sąnaudas vienam funkciniam vienetui (FV), o metano nuostoliams tiesioginės įtakos nedaro, kadangi metano nuostolius tiriamuose įrenginiuose galima palaikyti pastovius. Kai šie nuostoliai yra 0,5 %, didėjant metano koncentracijai biodujose nuo 50 % iki 80 %, elektros energijos sąnaudos vienam FV sumažėja 39,2 %. Kai šie nuostoliai sumažinami nuo 0,5 % iki 0,2 %, tuomet elektros energijos sąnaudos prie metano koncentracijos 50 % išauga 16,9 %, o prie – 80 % atitinkamai 10,0 %. Suminės elektros sąnaudos prie metano nuostolių 0,2 % ir metano koncentracijos biodujose 80 % yra 33,1 % mažesnės, lyginant su sąnaudomis prie nuostolių 0,5 % ir metano koncentracijos 50 %, t. y. didėjanti metano koncentracijas biodujose leidžia mažinti palaikomus metano nuostolius, kompensuojant dėl to didėjančias elektros sąnaudas;
- gryninant biodujas membraninės biodujų gryninimo technologijos įrenginiuose, kai metano koncentracija gryninamose biodujose didėja, ŠESD emisijos, skaičiuojamos FV, mažėja visose poveikio kategorijose. Mažiausias 31,1 % sumažėjimas pasiekiamas visuotinio atšilimo kategorijoje, o didžiausias 39,1 % – iškastinio kuro eikvojimo kategorijoje, kai palaikomi 0,5 % metano nuostoliai į aplinką, o metano koncentracija biodujose siekia 80 %. Vištų mėšlo tyrimo su atliekiniais riebalai atveju, kai metano nuostoliai į aplinką yra 0,5 %, o metano koncentracijos biodujose padidėjimas sudaro 4,5 %, poveikio aplinkai sumažėjimas visuotinio atšilimo kategorijoje sudaro 5,9 %, o iškastinio kuro eikvojimo kategorijoje – 7,7 %. Karvių srutų su atliekiniais riebalais tyrimų atveju, kai metano nuostoliai į aplinką yra 0,5 %, o metano koncentracijos biodujose padidėjimas sudaro 4,6 %, poveikio aplinkai sumažėjimas visuotinio atšilimo kategorijoje sudaro 5,3 %, o išteklių eikvojimo kategorijoje – 7,0 %.
