Efficiency of the Methane Fermentation Process of Macroalgae Biomass Originating from Puck Bay

• Autorzy: Dębowski M. , Grala A. , Zieliński M. , Dudek M.

Warianty tytułu

PL

Wydajność procesu fermentacji metanowej biomasy makroglonów pochodzących z Zatoki Puckiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the conducted research was to determine the possibilities of using the biomass of macroalgae obtained from Puck Bay during May-September season in biogas production process. Model respirometry chambers were used to determine the amount of produced biogas and examine its quality composition. Depending on the month in which the algal biomass was obtained, the experiments were divided into five stages. In each stage, the effectiveness of the biogas production process was tested for the applied loads in model fermentation chambers in the range from 1.0 kg DOM/m3 ź d to 3.0 kg DOM/m3 ź d. During the experiments it was found that the efficiency of biogas production varied from 205 dm3/kg DOM to 407 dm3/kg DOM depending on the month of the vegetation season and the applied organic matter load in the chamber. Methane content was very high and ranged from 63% to 74%.

PL

Celem prowadzonych badań było określenie możliwości wykorzystania biomasy makroglonów pozyskiwanych z Zatoki Puckiej w okresie od maja do września w procesie wytwarzania biogazu. Do określenia ilości wytwarzanego biogazu oraz zbadania jego składu jakościowego wykorzystano modelowe komory respirometryczne. W zależności od miesiąca, w którym pozyskiwano biomasę glonową eksperymenty podzielono na pięć etapów. W każdym z etapów testowano efektywność procesu biogazowania w zakresie stosowanych obciążeń modelowych komór fermentacyjnych w zakresie od 1,0 kg s.m.o/m3 ź d do 3,0 kg s.m.o./m3 ź d. W trakcie eksperymentów stwierdzono, iż wydajność wytwarzania biogazu kształtowała się w zakresie od 205 dm3/kg s.m.o. do 407 dm3/kg s.m.o. w zależności od miesiąca okresu wegetacyjnego oraz stosowanego obciążenia komory ładunkiem substancji organicznej. Zawartość metanu była bardzo wysoka i mieściła się w granicach od 63% do 74%.

Słowa kluczowe

EN

algal biomass; anaerobic digestion; eutrophication; Puck Bay

PL

biomasa glonów; fermentacja beztlenowa; eutrofizacja; Zatoka Pucka

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 38, no. 4
• Strony: 99--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dębowski M.

autor

Grala A.

autor

Zieliński M.

autor

Dudek M.

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn Faculty of Environmental Protection and Fisheries Department of Environmental Protection Engineering Prawocheńskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland,

Bibliografia

• [1] Berglund J., Mattila J., Ronnberg O., Heikkila J., Bonsdorff E.: Seasonal and inter-annual variation in occurrence and biomass of rooted macrophytes and drift algae in shallow bays Estuarine, Coastal and Shelf Science, 56, 1167-1175 (2003).
• [2] Brennan L., Owende P.: Biofuels from microalgae - A review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 557-577 (2010).
• [3] Demirbas A.: Use of algae as biofuel sources, Energy Conversion and Management, 51, 2738-2749 (2010).
• [4] Dinuccio E., Balsari P., Gioelli F., Menardo S.: Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses, Bioresource Technology, 101, 3780-3783 (2010).
• [5] Harun R., Davidson M., Doyle M., Gopiraj R., Danquah M., Forde G.: Technoeconomic analysis of an integrated microalgae photobioreactor, biodiesel and biogas production facility, Biomass and bioenergy, 35, 741-747 (2011).
• [6] Kotta J., Paalme T., Püss T., Herkül K., Kotta I.: Contribution of scale-dependent environmental variability on the biomass patterns of drift algae and associated invertebrates in the Gulf of Riga, northern Baltic Sea, Journal of Marine Systems, 74, 116-123 (2008).
• [7] Kraufvelin P., Salovius S.: Animal diversity in Baltic rocky shore macroalgae: can Cladophora glomeratacompensate for lost Fucus vesiculosus Estuarine, Coastal and Shelf Science, 61, 369-378 (2004).
• [8] Kruk-Dowgiałło L., Opioła R.: Makrofitobentos, Charakterystyka biologiczna, (w:) Warunki środowiskowe polskiej strefy południowego Bałtyku w 2000 roku, IMGW, Materiały Oddziału Morskiego, Gdynia, 160-167 (2001).
• [9] Krzemieniewski M., Dębowski M., Zieliński M.: Glony jako alternatywa dla lądowych roślin energetycznych, Czysta Energia, 9, 25-27 (2009).
• [10] Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M.: Usable products from sewage and solid waste, Archives of Environmental Protection, 37, 15-19 (2011).
• [11] Mussgnug J.H., Klassen V., Schlüter A., Kruse O.: Microalgae as substrates for fermentative biogas production in a combined biorefinery concept, Journal of Biotechnology, 150, 51-56 (2010).
• [12] Parmar A., Singh N.K., Pandey A., Gnansounou E., Madamwar D.: Cyanobacteria and microalgae:A positive prospect for biofuels, Bioresource Technology, 102, 10163-10172 (2011).
• [13] Rawat I., Ranjith Kumar R., Mutanda T., Bux F.: Dual role of microalgae: Phycoremediation of domestic wastewater and biomass production for sustainable biofuels production, Applied Energy, 88, 3411-3424 (2011).
• [14] Singh J., Gu S.: Commercialization potential of microalgae for biofuels production, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 2596-2610 (2010).
• [15] Skóra K.E.: Dlaczego ochrona przyrody Bałtyku jest nieskuteczna? [in:] Florek W. (red.): Słowiński Park Narodowy. 40 lat ochrony unikatowej przyrody i kultury. Smołdzino.
• [16] Weiland P.: Production and Energetic Use of Biogas from Energy Crops and Wastes in Germany, Applied Biochemistry and Biotechnology, 109, 263-274 (2003).
• [17] Zamalloa C., Vulsteke E., Albrecht J., Verstraete W.: The techno-economic potential of renewable energy through the anaerobic digestion of microalgae, Bioresource Technology, 102, 1149-1158 (2011).