PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Progress in the Production of Biogas from Maize Silage Following Alkaline and Thermal Pre-Treatment

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Postęp produkcji biogazu z kiszonki kukurydzy po wstępnej obróbce alkaliczno-termicznej
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This study analysed the effects of microwave radiation and sodium hydroxide on the destruction of lignocellulosic plant biomass (maize silage) and determined the susceptibility of a pre-treated substrate on anaerobic decomposition in the methane fermentation process. The effects of microwave heating-based disintegration were compared to conventional heating. The highest effectiveness of biogas production was obtained during the fermentation of a substrate conditioned using microwave radiation with the addition of NaOH in an amount of 0.2 g/gd.m., and the obtained result was 11.3% higher than a sample heated conventionally and was 29.4% higher than a sample subjected to no chemical treatment.
PL
Celem opisanych badań była analiza oddziaływania promieniowania mikrofalowego oraz wodorotlenku sodu na destrukcję lignocelulozowej biomasy roślinnej (kiszonka kukurydzy) oraz określenie podatności wstępnie przygotowanego substratu na beztlenowy rozkład w procesie fermentacji metanowej. W toku prac porównano efekty dezintegracji w oparciu o ogrzewanie mikrofalowe z wynikami uzyskanymi podczas ogrzewania konwencjonalnego. Najwyższą efektywność produkcji biogazu uzyskano podczas fermentacji substratu kondycjonowanego przy pomocy promieniowania mikrofalowego z dodatkiem NaOH w ilości 0,2 g/gs.m., otrzymany wynik był o 11,3% większy od próby ogrzewanej konwencjonalnie i o 29,4% większy od próby nie poddanej obróbce chemicznej.
Rocznik
Strony
741--762
Opis fizyczny
Bibliogr. 32 poz., tab., rys.
Twórcy
autor
  • University of Warmia and Mazury in Olsztyn
  • University of Warmia and Mazury in Olsztyn
autor
  • University of Warmia and Mazury in Olsztyn
autor
  • University of Warmia and Mazury in Olsztyn
Bibliografia
  • 1. Balat, M. (2011). Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: a review. Energy Conversion and Management, 52, 858-875.
  • 2. Balat, M. (2011). Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: a review. Energy Conversion and Management, 52, 858-875.
  • 3. Behera, S., Arora, R., Nandhagopal, N., Kumar, S. (2014). Importance of chemical pretreatment for bioconversion of lignocellulosic biomass. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 36, 91-106.
  • 4. Behera, S., Arora, R., Nandhagopal, N., Kumar, S. (2014). Importance of chemical pretreatment for bioconversion of lignocellulosic biomass. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 36, 91-106.
  • 5. Binod, P., Satyanagalakshmi, K., Sindhu, R., Usha, Janu, K., Sukumaran, R. K., Pandey, A. (2012). Short duration microwave assisted pretreatment enhances the enzymatic saccharification and fermentable sugar yield from sugarcane bagasse. Renewable Energy, 37, 109-116.
  • 6. Binod, P., Satyanagalakshmi, K., Sindhu, R., Usha, Janu, K., Sukumaran, R. K., Pandey, A. (2012). Short duration microwave assisted pretreatment enhances the enzymatic saccharification and fermentable sugar yield from sugarcane bagasse. Renewable Energy, 37, 109-116
  • 7. Budarin, V.L., Clark, J.H., Lanigan, B.A., Shuttleworth, P., Breeden, S.W, Wilson, A.J. , Macquarrie, D.J., Milkowski, K., Jones, J., Bridgeman, T., Ross, A. (2009). The preparation of high-grade bio-oils through the controlled, low temperature microwave activation of wheat straw. Bioresource Technology, 100(23), 6064-6068.
  • 8. Budarin, V.L., Clark, J.H., Lanigan, B.A., Shuttleworth, P., Breeden, S.W, Wilson, A.J. , Macquarrie, D.J., Milkowski, K., Jones, J., Bridgeman, T., Ross, A.(2009). The preparation of high-grade bio-oils through the controlled, low temperature microwave activation of wheat straw. Bioresource Technology, 100(23), 6064-6068.
  • 9. Delgenés, J.P., Penaud, V., Moletta, R. 2002. Pretreatments for the enhancement of anaerobic digestion of solid wastes Chapter 8. In: Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes. IWA Publishing, 201-228.
  • 10. Du, Z., Zheng, T., Wang, P., Hao, L., Wang, Y. (2016). Fast microwaveassisted preparation of a low-cost and recyclable carboxyl modified lignocellulose-biomass jute fiber for enhanced heavy metal removal from water. Bioresource Technology, 201, 41-49.
  • 11. Fengel, D., Wegener, G. (1984). Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions. De Gruyter, Berlin.
  • 12. Fox, M.H., Noike, T., Ohki, T. (2003). Alkaline subcritical-water treatment and alkaline heat treatment for the increase in biodegradability of newsprint waste. Water Science Technology, 48(4), 77-84.
  • 13. Gregg, D., Saddler, J.N. (1996). A techno-economic assessment of the pretreatment and fractionation steps of a biomass-to-ethanol process. Applied Biochemistry and Biotechnology, 57-58, 711-727.
  • 14. Hartmann, H., Angelidaki, I., Ahring, B.K. (1999). Increase of anaerobic degradationof particulate organic matter in full-scale biogas plants by mechanical maceration. In: Mata-Alvarez, J., Tilche, A., Cecchi, F., Proceedings of the Second International Symposium on Anaerobic Digestion of Solid Wastes, Barcelona, 1: 129-136.
  • 15. Hendriks, A.,T.,W.,M., Zeeman, G. (2009). Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology, 100, 10-18.
  • 16. Hu, Z., Wen, Z. 2008. Enhancing enzymatic digestibility of switchgrass by microwave-assisted alkali pretreatment. Biochemical Engineering Journal, 38(13), 369-378.
  • 17. Jabłoński, S., Vogt, A., Kałużyński, M., Łukasiewicz, M. (2014). Monitoring i sterowanie procesem technologicznym biogazowi. Wrocław, Politechnika Wrocławska.
  • 18. Jackowiak, D., Bassard, D., Pauss, A., Riberio, T. (2011). Optimisation of a microwave pretreatment of wheat straw fir methane production. Bioresource Technology, 102, 6750-6756.
  • 19. Jönsson, J.L., Martín, C. (2016). Pretreatment of lignocellulose: Formation of inhibitory by-products and strategies for minimizing their effects. Bioresource Technology, 199, 103-112.
  • 20. Kaur, K., Phutela, U.G. (2016). Enhancement of paddy straw digestibility and biogas production by sodium hydroxide-microwave pretreatment. Renewable Energy, 92, 178-184.
  • 21. Kumar, R., Wyman, C.E. (2009). Effects of cellulase and xylanase enzymes on the deconstruction of solids from pretreatment of poplar by leading technologies. Biotechnology Progress, 25, 302-314.
  • 22. Li, B.Z., Balan, V., Yuan, Y.J, Dale, B.E. (2010). Process optimization to convert forage and sweet sorghum bagasse to ethanol based on ammonia fiber expansion (AFEX) pretreatment. Bioresource Technology, 101(4), 1285-92.
  • 23. Liew, L.N., Shi, J., Li, Y. (2011). Enhancing the solid-state anaerobic digestion of fallen leaves through simultaneous alkaline treatment. Bioresource Technology, 102(19), 8828-8834.
  • 24. Mohsenzadeh, A., Jeihanipour, A., Karimi, K., Taherzadeh, M.J. (2012). Alkali pretreatment of softwood spruce and hardwood birch by NaOH/thiourea, NaOH/ urea, NaOH/urea/thiourea, and NaOH/PEG to improve ethanol and biogas production. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 87, 1209-1214.
  • 25. Monlau, F., Barakat, A., Steyer, J.P., Carrere, H. (2012). Comparison of seven types of thermo-chemical pretreatments on the structural features and anaerobic digestion of sunflower stalks. Bioresource Technology, 102, 241-247.
  • 26. Pandey, A., Soccol, C.R., Nigam, P., Soccol, V.T. (2000). Biotechnological potential of agro-industrial residues. I: sugarcane baggale. Bioresource Technology, 74, 69-80.
  • 27. Ruiz, H.A, Rodríguez-Jasso, R.M, Fernandes, B.D, Vicente, A.A, Teixeira, J.A. (2013). Hydrothermal processing, as an alternative for upgrading agriculture residues and marine biomass according to the biorefinery concept: a review. Reneweble and Sustinable Energy Review, 21, 35-51.
  • 28. Sapci, Z. 2013. The effect of microwave pretreatment on biogas production from agricultural straws. Bioresource Technology, 128, 487-494.
  • 29. Sindhu, Binod P., Pandey A. 2016. Biological pretreatment of ligno-cellulosic biomass – an overview. Bioresource Technology, 199, 76-82.
  • 30. Świątek, M., Lewandowska, M., Świątek, K., Bednarski, W. (2012). Wpływ parametrów obróbki ciśnieniowej na efektywność hydrolizy polisacharydów surowca lignocelulozowego. Nauki inżynierskie i technologie, 3(6), 117-126.
  • 31. Zhang, K.,Pei, Donghai, Z., Wang, D. (2016). Organic solvent pretreatment of lignocellulosic biomass for biofuels and biochemicals: a review. Bioresource Technology, 199, 21-33.
  • 32. Zheng, Y., Lin, H.M., Wen, J. (1995). Supercritical carbon dioxide explosion as a by pretreatment for cellulose hydrolysis. Biotechnology Letters, 14, 845-850.
Uwagi
PL
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-0960899f-10fb-410f-af36-f3496aa34dc9
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.