The effect of microbial silage additives on biogas production from perennial energy grasses

• Autorzy: Kupryś-Caruk M. P.

Warianty tytułu

PL

Wpływ mikrobiologicznych dodatków kiszonkarskich na produkcję biogazu z traw wieloletnich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of two different microbial additives on perennial energy grasses - switchgrass and big bluestem - was tested regarding the general silage quality and the biogas production from ensiled biomass. Biomass was harvested at the end of June 2013 and ensilaged with or without silage additives comprising different lactic acid bacteria strains. Methane fermentation of experimental silages was carried out at 39°C for at least 30 days. During ensiling process the content of structural polisaccharides was reduced. The effect of additives on the chemical composition of perennial grass silages was varied depending on the species of grass. Regardless of the additives, in all silages higher amount of acetic acid (methane precursor) than lactic acid was detected. The highest biogas production was obtained from switchgrass silages treated with 11CH4 additive and big bluestem silages treated with Lactosil additive. The increase was compared to the lowest lignine content in these silages.

PL

Badano wpływ mikrobiologicznych dodatków kiszonkarskich na jakość kiszonek i produkcję biogazu z traw wieloletnich - prosa rózgowatego i palczatki Gerarda. Biomasa zebrana została pod koniec czerwca 2013 r. i zakiszona bez oraz z dodatkiem dwóch preparatów zawierających różne szczepy bakterii fermentacji mlekowej. Fermentację metanową kiszonek przeprowadzono w temperaturze 39°C przez co najmniej 30 dni. W wyniku kiszenia zmniejszyła się w biomasie zawartość polisacharydów strukturalnych. Wpływ dodatków na skład chemiczny kiszonek był zróżnicowany w zależności od gatunku trawy. Niezależnie od dodatków we wszystkich kiszonkach większa była zawartość kwasu octowego (prekursora metanu) niż mlekowego. Istotnie więcej biogazu otrzymano z kiszonek z prosa z dodatkiem preparatu 11CH4 oraz z kiszonek z palczatki sporządzonych z dodatkiem preparatu Lactosil, czyli z kiszonek, w których oznaczono mniejszą zawartość ligniny w stosunku do kontroli.

Słowa kluczowe

EN

perennial grasses; biogas; silages; switchgrass; big bluestem; silage additive

PL

trawy wieloletnie; biogaz; kiszonki; proso rózgowate; palczatka Gerarda; dodatki kiszonkarskie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, nr 2
• Strony: 68--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kupryś-Caruk M. P.

• Prof. W. Dąbrowski Institute of Agricultural and Food Biotechnology in Warsaw ul. Rakowiecka 36; 02-532 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] Agbor V., Cicek N., Sparling R., Berlin A., Levin D.: Biomass pretreatment: Fundamentals toward application. Biotechnology Advances, 2011, 29, 675-685.
• [2] Baj J., Markiewicz Z.: Biologia molekularna bakterii. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2006.
• [3] Borowski S., Dorszewski P., Kaszkowiak J., Dulcet E., Miko- łajczak J.: Application of the additives which increase the biogas production in the context of improvement of the biogas production process. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2013, Vol. 58(2), 21-24.
• [4] Cesaro A., Velten S., Belgiorno V., Kuchta K.: Enhanced anaerobic digestion by ultrasonic pretreatment of organic residues for energy production. Journal of Cleaner Production, 2014, 74, 119-124.
• [5] Gołaszewski J.: Wykorzystanie substratów pochodzenia rolniczego w biogazowniach w Polsce. Postępy Nauk Rolniczych, 2011, 2, 69-94.
• [6] Herrmann C., Heiermann M., Idler C.: Effects of ensiling, silage additives and storage period on methane formation of biogas crops. Bioresource Technology, 2011, 102, 5153-5161.
• [7] Jędrczak A.: Biologiczne przetwarzanie odpadów. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2003.
• [8] Kalač P.: The required characteristics of ensiled crops used as a feedstock for biogas production: a review. J. Agrobiol., 2011, 28, 85-96.
• [9] Kołodziej B., Matyka M.: Odnawialne źródła energii. Rolnicze surowce energetyczne. Poznań: PWRiL, 2012.
• [10] Lisowski A. (red.): Technologie zbioru roślin energetycznych. Warszawa: Wydawnictwo SGGW, 2010.
• [11] Miecznikowski A., Zielińska K., Suterska A.: Poprawa jakości kiszonek z traw i roślin motylkowatych poprzez zastosowanie biopreparatu Lactacel-L. W: Nowoczesne metody produkcji pasz na użytkach zielonych i ocena ich wartości pokarmowej pod red. H. Jankowskiej-Huflejt i J. Zastawnego. Wydawnictwo Falenty IMUZ, 2011, 182-188.
• [12] Mosier N., Wyman Ch., Dale B., Elander R., Lee Y., Holtzapple M., Ladisch M.: Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource, 2005, 96, 673-686.
• [13] Michalska K., Ledakowicz S.: Degradacja struktur lignocelulozowych oraz produktów ich hydrolizy. Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 2012, 51(4), 157-159.
• [14] Sreenath H., Jeffries T.: Production of ethanol from wood hydrolyzate by yeasts. Bioresource Technology, 2000, 72, 253-260.
• [15] Taherzadeh M., Karimi K.: Pre-treatment of lignocelllulosic wastes to improve ethanol and biogas production. A review. Int. J. Mol. Sci., 2008, 9, 1621-1651.
• [16] Vervaeren H., Hostyn K., Ghekiere K., Willems G.: Biological ensilage additives as pretreatment for maize to increase the biogas production. Renew. Energy, 2010, 35, 2089-2093.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).