Wpływ rzęsy wodnej w substracie na wykorzystanie pofermentu na cele energetyczne

• Autorzy: Sikora J. , Malinowski M.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(2)085

Warianty tytułu

EN

Effect of duckweed in the substrate for the energy use of digestate

• Konferencja: ECOpole’13 Conference (23-26.10.2013, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój cywilizacji wiąże się ze wzrostem zużycia energii przez społeczeństwa. Wymaga to wprowadzenia nowych technologii pozyskiwania energii, a także wykorzystywania nowych paliw. Sektor energetyczny ma strategiczne znaczenie w rozwoju współczesnego państwa. Odpowiednio rządzone państwo stwarza warunki na badanie nowych surowców do produkcji energii oraz technologii i wprowadzania właściwych rozwiązań do gospodarki. Umożliwia to w pełni wykorzystanie potencjału energetycznego państwa bez szkody dla szeroko rozumianego środowiska naturalnego, ludzi, a także przy jak najmniejszych kosztach wytwarzania. Zasadniczym celem pracy było wykonanie badań nad uzyskiem biogazu w procesie kofermentacji rzęsy wodnej z kiszonką kukurydzy oraz wykorzystaniem pofermentu na cele energetyczne. Odnawialne źródła energii (OZE) są od pewnego czasu jednym z bardzo ważnych elementów polityki Unii Europejskiej (UE). Program budowy biogazowni rolniczych opracowany przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi zakłada, że w 2013 roku produkcja biogazu w Polsce osiągnie poziom 1 mld m3 rocznie, zaś do 2020 roku wartość ta ulegnie podwojeniu. Do produkcji biogazu można wykorzystywać surowce pochodzenia odpadowego, pochodzące z upraw celowych i inne. Według wielu specjalistów nie powinno się wykorzystywać surowców, które mogą stanowić pokarm dla ludzi. Według innych osób w Polsce istnieje potencjał do produkcji surowców wykorzystywanych do wytwarzania energii i do produkcji żywności. Gdy surowiec szybko podwaja swoją wielkość, jak dzieje się w przypadku rzęsy wodnej, można bez szkody dla ludzi wykorzystywać go jako kosubstrat w biogazowniach rolniczych. Wykorzystanie rzęsy wodnej do produkcji biogazu nie jest jeszcze popularne. Prowadzone są badania nad wytwarzaniem biogazu z tych roślin. W zależności od miejsca poboru rzęsa może różnić się składem, co wpływa również na fermentację metanową, a tym samym na rozwój bakterii metanowych i pracę fermentora.

EN

The development of civilization is associated with an increase in energy consumption by the public. Meeting energy needs requires the introduction of new technologies for energy production as well as the use of new fuels. The energy sector is of strategic importance in the development of the modern state. The introduction of new materials for energy production from renewable sources enables us to harness the full energy potential of the state, without harm to the environment and the people in a broad sense. The main objective of the study was to conduct research on biogas yield in the process of co-digestion of duckweed with maize silage and the use of digestate for energy purposes. Renewable energy sources (RES) have for some time now been one of the most important elements of the policy of the European Union (EU). The program of agricultural biogas plants construction developed by the Ministry of Agriculture and Rural Development assumes that, in 2013, the production of biogas in Poland will reach 1 billion m3 per annum, while, in 2020, the figure will double. What can be used for biogas production are materials originating from waste, derived from targeted crops and others. According to many experts, materials that should not be used are the ones which may constitute direct food for humans and animals as, in Poland, there is sufficient potential for the production of materials both for energy purposes and for food production. If the material doubles its mass quickly, as is the case with duckweed, it is possible to use it as a co-substrate in agricultural biogas plants without harm to the people. The use of duckweed for the production of biogas is not yet popular. Research into the production of biogas from these plants is being conducted. Depending on the source, duckweed may differ as regards physicochemical composition, which affects the course of methane fermentation and, therefore, the growth of methane bacteria and the work of fermenter.

Słowa kluczowe

PL

biogaz; rzęsa wodna; energia; wartość opałowa

EN

biogas; duckweed; energy; calorific value

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 2
• Strony: 747--754
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sikora J.

• Zakład Infrastruktury Technicznej i Ekoenergetyki, Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116b/311, 30-149 Kraków, tel. [phone]

autor

Malinowski M.

• Zakład Infrastruktury Technicznej i Ekoenergetyki, Instytut Inżynierii Rolniczej i Informatyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116b/311, 30-149 Kraków, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Prawo energetyczne, ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. z późniejszymi zmianami (DzU z 2011 r. Nr 205, poz. 1208). http://isap.sejm.gov.pl/Download?id=WDU19970540348&type=3.
• [2] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego I Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE. www.ure.gov.pl/download/1/5901/LexUriServ.pdf.
• [3] Jastrzębska G. Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne; 2009.
• [4] Kieć J. Odnawialne źródła energii. Kraków: Wyd. Akademii Rolniczej w Krakowie; 2007:7-73.
• [5] Sikora J, Szeląg-Sikora A, Cupiał M, Niemiec M, Klimas A. Możliwość wytwarzania biogazu na cele energetyczne w gospodarstwach ekologicznych. Proc ECOpole. 2014;8(1):279-288. DOI:10.2429/proc.2014.8(1)037.
• [6] Zamorska-Wojdyła D, Gaj K, Hołtra A, Sitarska M. Quality evaluation of biogas and selected methods of its analisis. Ecol Chem Eng S. 2012;19(1):77-87. DOI: 10.2478/v10216-011-0008-9.
• [7] Podkówka W, Podkówka Z. Substraty dla biogazowni rolniczych. Warszawa: Agro Serwis; 2010.
• [8] Sikora J. Badanie efektywności produkcji biogazu z frakcji organicznej odpadów komunalnych zmieszanej z biomasą pochodzenia rolniczego. Infrastruktura Ekologia Terenów Wiejskich. 2012;2(IV):89-98. http://www.infraeco.pl/pl/art/a_16791.htm?plik=1274.
• [9] Xu J, Deshusses MA. Fermentation of swine wastewater-derived duckweed for biohydrogen production. Internat J Hydrogen Energy. 2015;40(22):7028-7036. DOI:10.1016/j.ijhydene.2015.03.166.
• [10] Muradova N, Fidalgob B, Gujara AC, Garceaua N, T-Raissia A. Production and characterization of Lemna minor bio-char and its catalytic application for biogas reforming. Biomass Bioenergy. 2012;42:123-131. DOI: 10.1016/j.biombioe.2012.03.003.
• [11] Balasubramanian PR, Kasturi Bai R. Recycling of biogas-plant effluent through aquatic plant (Lemna) culture. Biores Technol. 1992;41(3):213-216. DOI: 10.1016/0960-8524(92)90004-H.
• [12] Jaina SK, Gujrala GS, Jhab NK, Vasudevana P. Production of biogas from Azolla pinnata R.Br and Lemna minor L.: Effect of heavy metal contamination. Biores Technol. 1992;41(3):273-277 DOI: 10.1016/0960-8524(92)90013-N.
• [13] Andraszczyk A, Maciejak M. Zastosowanie rzęsy wodnej (Lemna minor) w procesie oczyszczania ścieków. Międzynarodowa Młodzieżowa Konferencja Naukowa „Europa - Ekorozwój - Młodzież - Edukacja”. Rolnictwo ekologiczne i ekoagroturystyka w krajach Europy Środkowo-Wschodniej i Unii Europejskiej. AR Wrocław. 2002:150-1165.
• [14] Kuligowski K, Tonderski A, Ziółkowski M. Biogazownia utylizująca glony morskie i rośliny słodkowodne. Wetlands Algae Biogas. POMCERT. 2012:2-8. www.wabproject.pl/files/file/ WAB_raport_finalny_pomcert%20PL.pdf.
• [15] Jędrczak A. Biologiczne przetwarzanie odpadów. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 2007: 10-136.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.