Research and assessment of biogas evolved during anaerobic digestion of biodegradable agricultural waste

• Autorzy: Vilniskis R. , Baltrenas P. , Vasarevicius S. , Baltrenaite E.

Warianty tytułu

PL

Badania i ocena składu chemicznego biogazu z odpadów rolnicznych podczas fermentacji mezofilnej w warunkach beztlenowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One of the methods for managing biodegradable waste generating in the Lithuanian agriculture is its anaerobic digestion in a bioreactor. This way of management would allow the recovery of biogas that can be used as an alternative to natural gas. The article analyses agricultural biodegradable waste and its use for the production of biogas in bioreactors. There were performed investigations through anaerobic digestion of pig manure (PM), hen manure (HM) and cow manure (CM) together with green waste biomass (GW) (GW accounted for 1, 2 or 5% of manure of the dry mass). GW is used to improve the ratio of nitrogen and carbon in the substrate (the optimal C:N is 25:1) which predetermines the composition and yield of released biogas. Before the experiment the substrate was prepared so as the dry matter in its content accounted for 10% of the total mass. Investigations were carried out in mesophilic conditions (t = 35 š1şC). There were performed measurements of the yield of evolved biogas and methane, oxygen and sulphur hydrogen in it.

PL

Fermentacja beztlenowa w reaktorach jest jedną z metod wykorzystania odpadow rolniczych na terenie Litwy. Zagospodarowując odpady w taki sposob, można uzyskać biogaz, ktory jest alternatywą do innych źrodeł energii oraz obecnie może zastąpić gaz ziemny. W artykule zaprezentowano sposoby wykorzystania odpadow rolniczych, ulegających biodegradacji, do produkcji biogazu w komorach fermentacyjnych. W badaniach były analizowane odpady trzody chlewnej (PM), drobiu (PL) oraz krow (CD), ktore podlegały fermentacji beztlenowej wraz z odpadami zielonymi (GW). Udział odpadow zielonych w całkowitej masie sięgał 1, 2 lub 5% suchej masy. Odpady zielone były wykorzystane do uzyskania odpowiedniej proporcji azotu i węgla w biomasie (optymalna wartość C:N jest 25: 1), ponieważ od tych sk.adnikow najbardziej zależy ilość i jakość wytwarzanego biogazu. Przed eksperymentem substrat z biomasy został zmieszany z wodą tak, że część masy suchej wynosiła ok. 10%. Badania przeprowadzono w warunkach fermentacji mezofilnej (t = 35 �}1oC). W czasie eksperymentu w biogazie oznaczono stężenie metanu, tlenu oraz siarkowodoru.

Słowa kluczowe

EN

biogas; agricultural biodegradable waste; methane; anaerobic digestion; bioreactor

PL

odpady z rolnictwa ulegające biodegradacji; fermentacja; biogaz; bioreaktor; metan

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Ecological Chemistry and Engineering. S
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 18, nr 4
• Strony: 399--427
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Vilniskis R.

autor

Baltrenas P.

autor

Vasarevicius S.

autor

Baltrenaite E.

• Wydział Inżynerii Ochrony Środowiska, Politechnika Wileńska im. Giedymina, Litwa,

Bibliografia

• [1] Savickas J.: Energy aspects of biogass production in Lithuania (Biodujų gamybos energetikos aspektai Lietuvoje). Mokslas ir technika, 2009, 1, 14-17 (in Lithuanian).
• [2] Weiland P.: Appl. Microbiol. Biotechnol., 2010, 85(4), 849-860.
• [3] Kvasauskas M.: Experimental research of biogas production from pig amnure and meat waste (Biodujų eksperimentiniai tyrimai naudojant kiaulių mėšlą ir mėsos atliekas). Mokslas - Lietuvos ateitis, 2008, 1, 81-90 (in Lithuanian).
• [4] Misevičius A. and Baltrėnas P.: J. Environ. Eng. Landsc., 2011, 19(2), 167-177.
• [5] Ahn H.K., Smith M.C., Kondrad S.L. and White J.W.: Appl. Biochem. Biotech., 2009, 160(4), 965-975.
• [6] Navickas K., Župerka V. and Venslauskas K.: Anaerobic processing of animal by-products for production of biogass (Gyvūninės kilmės šalutinių produktų anaerobinis perdirbimas į biodujas). LŽŪU ŽŪI Instituto ir LŽŪ Universiteto mokslo darbai, 2007, 39(4), 60-68 (in Lithuanian).
• [7] Zigmontienė A. and Zuokaitė E.: J. Environ. Eng. Landsc., 2010, 18(2), 128-136.
• [8] Kvasauskas M. and Baltrėnas P.: J. Environ. Eng. Landsc., 2009, 17(4), 205-211.
• [9] Noyola A., Morgan-Sagastume L.M. and Lopez-Hernandez E.J.: Revs. in Environ. Sci. Biotechnol., 2006, 5, 93-114.
• [10] Čepanko V. and Baltrėnas P.: Polish J. Environ. Stud., 2011, 20(6), 1411-1418.
• [11] Braun R.: Anaerobic digestion: a multi-facetted process for energy, environmental management and rural development. [In:] Improvement of Crop Plants for Industrial End Uses. P. Ranalli (Ed.). Springer, Dordrecht 2007, 335-415.
• [12] Lithuanian Department of Statistics [interactive]. 2009 [2010 01 02], http://www.stat.gov.lt/lt/.
• [13] Weiss A., Jérôme V., Freitag R. and Mayer H.K.: Appl. Biochem. Biotech., 2008, 81(1), 163-173.
• [14] Asankulova A. and Obozov A. D.: Appl. Solar Ener., 2007, 43(4), 262-265.
• [15] Savickas J. and Vrubliauskas S.: Feasibility of biogas production and use in Lithuanian (Biodujų gamybos ir panaudojimo galimybės Lietuvoje). Technologija, 1997, 38, 11-13 (in Lithuanian).
• [16] Angelidak I. and Ellegaard L.: Appl. Biochem. Biotech., 2003, 109, 95-105.
• [17] Mödinger F.: Sustainable clay brick production [2009 11 18], http://www.tbe-euro.com/downloads/biogasreactors.pdf.
• [18] Kujawski O.: Environ. Protect. Eng., 2009, 3, 27-39.
• [19] Machnicka A., Grűbel K., Suschka J.: Arch. Environ. Protect., 2009, 35(3), 11-20.
• [20] Zicari S.M.: Removal of hydrogen sulfide from biogas using cow-manure compost [2009 10 12], http://www.thefuelman.com/Documents/H2S_removal.pdf.
• [21] Lewandowski W.M., Radziemska E., Ryms M., Ostrowski P.: Ecol. Chem. Eng. S., 2011, 18(1), 39-47.