Mažo našumo oro valymo biofiltrų tyrimai ir kūrimas
Butkus, Donatas | Disertacijos gynimo komisijos pirmininkas / Dissertation Defence Board Chairman |
Paliulis, Dainius | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Martuzevičius, Dainius | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Gigždys, Aloyzas | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Stravinskienė, Vida | Disertacijos gynimo komisijos narys / Dissertation Defense Board Member |
Vaitiekūnas, Petras | Konsultantas / Consultant |
Eitminavičiūtė, Irena | Konsultantas / Consultant |
Disertacijoje nagrinėjama aplinkos taršos lakiaisiais organiniais junginiais (LOJ) problema. Pagrindinis tyrimo objektas – mažo našumo biologiniai oro va-lymo nuo LOJ įrenginiai. Disertacijos tikslas yra sukurti skirtingų konstrukcijų efektyvius, ekonomiškus biofiltrus smulkioms ir vidutinio stambumo įmonėms. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: ištirti biofiltruose naudoja-mų įkrovų sorbcines, aerodinaminio pasipriešinimo savybes ir mikrobiologinį aktyvumą; nustatyti skirtingų konstrukcijų biofiltrų valymo efektyvumą; taikant matematinius modelius pavaizduoti tyrimų metu nagrinėtus procesus. Disertaciją sudaro įvadas, 6 skyriai, bendrosios išvados ir rekomendacijos, literatūros, autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai. Įvade aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, mokslinis darbo naujumas, praktinė darbo rezultatų reikšmė, ginamieji teiginiai. Pristatomos disertacijos te-ma autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje analizuota literatūra, išnagrinėta oro tarša LOJ, pasaulyje naudojamų biofiltrų konstrukcijos, įkrovos, LOJ oksiduojantys mikroorganizmai. Aprašyti biodestrukcijos proceso matematiniai modeliai. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrame skyriuje pateiktos biologiniam oro valymui naudojamų aktyvintų skirtingos kilmės įkrovų drėgnio ir aerodinaminio pasipriešinimo tyrimų metodi-kos. Taip pat pateikti atliktų tyrimų rezultatai ir jų analizė. Trečiame skyriuje pateikta bakterijų ir mikromicetų kiekybinių tyrimų gam-tinio ceolito ir porolono įkrovose metodika, rezultatai ir jų analizė. Ketvirtame skyriuje pateikta pasiūlytų skirtingų konstrukcijų biofiltrų valy-mo efektyvumo tyrimo metodika. Pristatyti tyrimų rezultatai ir atlikta jų analizė. Penktame skyriuje pateikti biofiltro įkrovos aerodinaminio pasipriešinimo, biomasės augimo ir teršalų degradacijos procesų matematiniai modeliai. Gauti rezultatai pavaizduoti, aprašyti ir palyginti su eksperimentiniais duomenimis. Šeštame skyriuje aprašyti penki sukurti skirtingos konstrukcijos biofiltrai ir jų naudojimo sritys, aprašyta patobulinta įkrovos drėgnio tyrimo metodika. Disertacijos tema paskelbta 16 straipsnių: keturi – mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Thomson ISI sąrašą, penki – recenzuojamuose žurnaluose, du – re-cenzuojamuose tarptautinių konferencijų straipsnių rinkiniuose, įtrauktuose į ISI Proceedings sąrašą, penki – respublikinės konferencijos straipsnių rinkiniuose. Disertacijos tema perskaityti 8 pranešimai Lietuvos bei tarptautinėse konferenci-jose. Gautas Lietuvos patentas „Biofiltras – adsorberis“.
The dissertation analyses the problem of environment pollution with volatile organic compounds (VOC). The main research object is low capacity biologic air treatment devices used to remove VOC. The dissertation is aimed at designing efficient and cost-effective biofilters for small and medium-sized enterprises. The work deals with main tasks: to analyse the sorbtion and aerodynamic re-sistance properties of charges used in the filters as well as their microbiological activity; to determine treatment efficiency of filters having different structures; to represent the analysed processes through the application of mathematical models. The dissertation consists of an introduction, 6 chapters, general conclusions and recommendations, lists of references, the author's publications. The introduction discusses the problem addressed, topicality of the work, de-scribes the object of research, formulates the aim and tasks of the work, scientific novelty of the work, practical value of the research results and defended proposi-tions. It presents the author’s publications and conference reports on the topic of the dissertation and the structure of the dissertation. The first chapter is intended for literature review. It investigates air pollution with VOC, biofilter structures and charges applied worldwide, and VOC-oxidising microorganisms. It also describes the mathematical models of a bio-destruction process. The chapter ends with formulated conclusions and tasks. The second chapter presents the methodologies of research into humidity and aerodynamic resistance of activated charges of different origins applied for biological air treatment. It also presents the research results and their analysis. The third chapter presents the methodology of quantitative research into bac-teria and micromycetes in the charges of natural zeolite and foam, its results. The forth chapter covers the methodology and results of research into treat-ment efficiency of the proposed biofilters of different structures. The fifth chapter presents the mathematical models of biocharge aerodyna-mic resistance, biomass growth and pollutant degradation processes. The obtai-ned results are represented, described and compared to the experimental data. The sixth chapter describes five designed biofilters of different structures, areas of their application, the methodology of research into charge’s humidity. 16 articles have been published on the dissertation topic: four of them are in journals included in Thomson ISI list, five – in refereed journals, two – reviewed international conference proceedings on the list of ISI Proceedings, and another five ones – national conference proceedings. 8 reports on the topic of the disser-tation were delivered at Lithuanian and international conferences. The Lithuanian patent “Biofilter – Adsorber” has been obtained.