The effect of mechanical disintegration on whe straw biodegradability of wheat straw

• Autorzy: Krátký L. , Jirout T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ mechanicznej dezintegracji na biodegradowalność słomy pszennej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Present-day operating biogas plants are based on the treatment of lignocellulosic biomass presented in such materials as agriculture and forestry wastes, municipal solid waste, waste paper, wood and herbaceous energy crops. The biodegradability of untreated substrates is generally very low because of physical and chemical barriers caused by structure of lignocelulosic biomass. Therefore, pretreatment of biomass is an essential step in order to increase biomass digestibility. This paper is devoted to the mechanical disintegration of straw by the newly developed prototype of mill named MACERATOR. Its effectiveness is evaluated by the energy requirement for disintegration of wheat straw, by changes in particle sizes and also by biogj tests.

PL

Obecnie, czynne biogazownie opierają się na obróbce masy lignocelulozowej, która zawarta jest w takich materiałach jak: rolnicze i leśne odpady, stałe odpady komunalne, zużyty papier, drewno i rośliny energetyczne. Biodegradowalność nieprzerobionych substratów ogólnie jest bardzo niska ze względu na fizyczne i chemiczne bariery, spowodowane przez strukturę masy lignocelulozowej. Dlatego też obróbka biomasy jest istotnym etapem podniesienia jej fermentowalności. Artykuł ten poświęcony jest mechanicznej dezintegracji słomy pszennej za pomocą nowo utworzonego prototypu młyna o nazwie MACERATOR. Jego efektywność jest oceniana na podstawie zapotrzebowania energetycznego na dezintegrację słomy pszennej poprzez zmiany wymiaru cząstek i testów na wydajność biogazu.

Słowa kluczowe

EN

biogas yield; energy requirement; MACERATOR; wet milling; wheat straw

PL

wydajność biogazu; zapotrzebowanie energii; MACERATOR; mielenie mokre; słoma pszeniczna

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 3
• Strony: 202--203
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab.

Twórcy

autor

Krátký L.

• Department of Process Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

autor

Jirout T.

• Department of Process Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Czech Technical University in Prague, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Cadoche L., Lopez G.D., 1989. Assessment of size reduction as a preliminary step in the production of ethanol from lignocellulosic wastes. Biological Wastes, 30, 153-157. DOI: 10.1016/0269-7483(89)90069-4
• 2. Deines T.W., Pei Z.J., 2010. Power consumption study in knife milling of wheat straw. Transactions of Manufacturing Research, 38, 191-196
• 3. Garrote G., Dominguez H., Parajo J.C., 1999. Hydrothermal processing of lignocellulosic materials. Holz als Roh- und Werkstoff, 57, 191 -202. DOI: 10.1007/ sOO1070050039
• 4. Hendriks A., Zeeman G. 2009. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Biores. Tech., 100, 10-18. DOI: 10.1016/j.biortech. 2008.05.027
• 5. Hideno A., et al., 2009. Wet disk milling pretreatment without sulfuric acid for enzymatic hydrolysis of rice straw. Biores.Tech., 100, 2706-2711. DOI: 10.1016/j .biortcch.2008.12.057
• 6. Junling N., Yupeng H., Quanguo Z. 2011. Effect of different comminution degree on the mesophilic and dry anaerobic fermentation of wheat straw. Acta Energiae Solaris Sinica, 32, 11, 1683-1686
• 7. Kratky L., Jirout T., 2011. Biomass size reduction machines for enhancing biogas production. Chemical Engineering and Technology, 34, 3, 391-399. DOI: 10.1002/ccat.201000357
• 8. Mosier N., et al., 2005. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Biores.Tech., 96, 673-686. DOI: 10.1016/ j.biortcch.2004.06.025
• 9. Mudhoo A., 2012. Biogas production: Pretreatment methods in anaerobic digstion. Scrivener Publishing, (ISBN 978-1-118-06285-2)
• 10. Nalezenec J., 2012. Návrh nového typu macerátoru pro bioplynové stanice. Diploma Thesis, Department of Process Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, CTU in Prague
• 11. Prokop Invest, a.s., Czech Republic, (7.11.2012): http://www.prokop.cz
• 12. Sharma S.K., Mishra I.M., Sharma M.P., Saini, J.S., 1988. Effect of particle size on biogas generation from biomass residues. Biomass, 17, 251-263. DOI: 10.1016/0144-4565(88)90107-2
• 13. VDI 4630, 2006. Fermentation of organic materials - characteristic of the substrate, sampling, collection of material data, fermentation tests. Verein Deutscher Ingenieure, ICS: 13.030.30
• 14. Yu M., Womac A.R., Pordesimo L.O., 2003. Review of biomass size reduction technology. ASAE Annual International Meeting, Las Vegas, USA, 27-30 July 2003, 1-12