Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Geomikrobiologia podziemnych środowisk kopalnianych monokliny przedsudeckiej

Bąkowska A., Karlicki M., Włodarczyk A., Matlakowska R.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2017

|

nr 469

201--216

PL

W wyniku działalności górniczej na obszarze monokliny przedsudeckiej powstało unikalne środowisko podziemne, w którym żyją mikroorganizmy – bakterie, archeony i grzyby. Są to przede wszystkim tzw. litobionty, dla których miedzionośny łupek bitumiczny zwany Kupferschiefer jest źródłem węgla i energii oraz makro- i mikroelementów. Wśród mikroorganizmów zasiedlających podziemne kopalnie wykryto wiele ciekawych rodzajów i gatunków wykazujących przystosowanie do tego wyjątkowego środowiska. Szczególnie ciekawe są zespoły mikroorganizmów, które reprezentują różnorodne strategie metaboliczne. Są to m.in. mikroorganizmy, które wykorzystują związki organiczne (organoheterotrofy), ale także takie, które mogą żyć korzystając jedynie ze związków mineralnych (chemolitoautotrofy), mikroorganizmy produkujące metan (metanogeny) oraz takie, które metan rozkładają (metanotrofy). Ponadto w kopalniach miedzi występują mikroorganizmy oporne na metale ciężkie oraz tolerujące duże zasolenie. Mikroorganizmy odgrywają ważną rolę w transformacji łupka bitumicznego Kupferschiefer, wpływają na jego skład geochemiczny i właściwości fizykochemiczne, a także decydują o składzie chemicznym wód podziemnych. Aktywność metaboliczna mikroorganizmów powoduje bioutlenienie kopalnej materii organicznej, w tym kerogenu oraz bioutlenienie minerałów siarczkowych. W wyniku tych procesów powstaje szereg utlenionych związków organicznych i nieorganicznych. Wśród nich są produkty degradacji materii organicznej, takie jak: alkohole, kwasy, ketony, aldehydy, oraz wtórne związki nieorganiczne, w tym liczne biominerały (m.in. siarczany). Część z tych związków ulega mobilizacji do wód podziemnych, część immobilizacji w formie osadów naskalnych.

EN

The unique underground environment developed in the area of Fore-Sudetic Monocline as a result of mining activity. This environment is inhabited by bacteria, archaea and fungi. They are mainly lithobionts for which copper-bearing (Kupferschiefer) black shale is the source of carbon and energy as well as macro- and microelements. Among them, many interesting genera and species adapted to this unique environment were found. Particularly interesting are microbial communities that represent a variety of metabolic strategies: microorganisms using organic compounds (organoheterotrophs), utilizing only mineral compounds (chemolitoautotrophs), producing methane (methanogens) and degrading it (methanotrophs). Additionally, underground mines inhabit microorganisms resistant to heavy metals and high salinity. Microorganisms play an important role in the transformation of Kupferschiefer, affecting its geochemical composition and physicochemical properties, and the groundwater chemistry. Microbial metabolic activity leads to biooxidation of fossil organic matter (including kerogen) and sulphide minerals. As a result of these processes a number of oxidized organic and inorganic compounds are formed. They are products of organic matter degradation, such as alcohols, organic acids, ketones and aldehydes as well as secondary inorganic compounds, including numerous biominerals (e.g., sulphates). Some of these compounds are mobilized to groundwater; some are immobilized in the form of sediments.

2

Efektywność procesu metanogenezy w eksperymentach fermentacji węgla brunatnego

Bucha M., Pleśniak Ł., Kufka D., Kubiak K., Błaszczyk M., Jędrysek M.-O.

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2012

|

nr 8

31-34

PL

Celem pracy była ocena możliwości mikrobiologicznej produkcji metanu z węgla brunatnego oraz analiza efektywności tego procesu. W eksperymentach fermentacji wykorzystano węgiel brunatny z Kopalni Konin – odkrywka "Kazimierz Północ". Inkubację prowadzono w stałej temperaturze 20°C w czasie 1-3 miesięcy. Pobór prób biogazu odbywał się 1-2 razy w tygodniu. Łącznie przeprowadzono 9 eksperymentów z powtórzeniem wraz z dwoma wariantami kontrolnymi. Poszczególne warianty różniły się zastosowanymi dodatkami mineralnymi. Próby gazów były analizowane metodami chromatografii gazowej. Ocena efektywności produkcji metanu z węgla brunatnego została wykonana w oparciu o badanie straty prażenia oraz obliczenia parametru Mf – modułu fermentacji. Badania wykazały, że w opisywanych wariantach IVA i IXB biodegradacji ulega 6,65 procent suchej masy węgla brunatnego. Modul fermentacji wynosił odpowiednio 79,77procent, i 98,65procent, co odpowiada osadom ustabilizowanym.

EN

In this studies we asses the possibility of microbial methane production from lignite wastes and efficiency of this process. Lignites from Konin Mine - open pit "Kazimierz Północ" were used in fermentation experiments. Incubation time was 1-3 months in temperature 20°C with 1-2 times in a week sampling. Overall 9 variants of experiments (including repetition for each one and 2 controls) were carried out. Differences in variants were only in mineral additives. Samples were analysed by means of gas chromatography. Efficiency of the process was calculated by means of loss on ignition tests and parameter - fermentation module Mf. As a result of studies we conclude that 6,65 per cent of organie dry matter from lignite in variants IVA and IXB is a source for methanogenesis. Fermentation module was adequately 79,77 per cent, and 98,65 per cent, which is characteristic for stable sludges.

3

Modelowanie przebiegu fermentacji beztlenowej w oparciu o podstawowe czynniki sterujące procesem

Mulka R., Szlachta J., Szulczewski W.

Inżynieria Rolnicza

|

2011

|

R. 15, nr 9

137-143

PL

Fermentacja anaerobowa jest bardzo złożonym i rozbudowanym procesem składającym się z kilku zależnych od siebie etapów wymagającym znajomości biologii, chemii, fizyki. Niestety w dostępnej literaturze niewiele można znaleźć badań opisujących wpływ parametrów na przebieg rozwoju mikroorganizmów metanogennych w warunkach jakie panują w biogazowniach. Stąd też w artykule podjęto próbę wyznaczenia czynników, które mają największy wpływ na produkcje biogazu. Analizę przeprowadzono na podstawie danych zawartych w literaturze dotyczących produkcji biogazu czego efektem końcowym było wyznaczenie parametrów determinujących przebieg procesu fermentacji anaerobowej i opracowanie koncepcji modelu matematycznego opisującego proces. Umożliwi to dokładne scharakteryzowanie jak dane parametry wpływają na ten proces, a także pozwoli na napisanie równania matematycznego obliczającego potencjalną produkcję biogazu, możliwie najbliższą rzeczywistej wartości.

EN

Anaerobic digestion is a very complex and developed process consisting in few dependable stages, which require the knowledge of biology, chemistry and physics. Unfortunately, not much information on the research on influence of parameters on the course of methanogens microorganisms' development in the biogas works conditions can be found in the literature, which is accessible. That is why, the article tries to determine the factors, which influence biogas production in the highest degree. The analysis was carried out based on data included in the literature concerning biogas production, the result of which was determining parameters that influence the course of anaerobic digestion and compiling the idea of a mathematical model, which describes the process. It will allow for precise description on how the particular parameters influence the process, as well as for elaborating a mathematical equation, which would calculate potential biogas production, which would be the closest to the real value.

4

Characteristics of emissions from municipal waste landfills

Staszewska E., Pawłowska M.

Environment Protection Engineering

|

2011

|

Vol. 37, nr 4

119-130

EN

Biogas is formed by the methanogenic anaerobic bacteria which decompose organic substances. Processes occurring during fermentation of methane involve conversion of organic compounds with various oxidation levels to gaseous final products, mainly methane and carbon dioxide. The process of biogas formation involves the following stages: hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis and methanogenesis. The composition and quantity of biogas depend mainly on the chemical composition of organic compounds being fermented, maintenance of fermentation conditions and substrate residence time in the reactor. Biogas generated in the fermentation process is utilised mainly for generation of power and heat.

5

Wady i zalety beztlenowej inkubacji osadów w badaniach nad mikrobiologiczną produkcją metanu

Szynkiewicz A., Jędrysik M. O.

Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 107, nr 39

313-322

PL

Jednym z głównych źródeł metanu są beztlenowe osady słodkowodne. Ze względu na wiele niemożliwych do kontrolowania czynników środowiskowych wpływających na tempo produkcji metanu we współczesnych osadach, przenosi sieje w celu eksperymentów do laboratoriów i inkubuje w warunkach kontrolowanych. W niniejszej pracy przedstawiono metodę inkubacji osadów o dużych objętościach, które w porównaniu do inkubacji osadów o małych objętościach, lepiej naśladują warunki w jakich osady są w naturze. Pomiary przewodnictwa elektrycznego i potencjału redoks w kolumnie wodnej wykazały, że mieszanie osadu z wodą w celu pozbycia się resztek metanu nie pobranych do analizy, wpływa na zaburzenie warunków panujących w osadzie maksymalnie na 5 dni. Można przyjąć, że od 6 dnia po wymieszaniu osadu z wodą przewodnictwo elektryczne i potencjał redoks zależą od procesów rozkładu materii organicznej zachodzących w osadzie. Według autorów analiza tempa i zmian produkcji metanu w prowadzonej inkubacji osadów jest właściwa pod warunkiem, że interwały czasu pomiędzy kolejnymi dniami obserwacji są takie same i wyraźnie dłuższe niż 5 dni.

EN

Methane is one of greenhouse gases responsible for increase of global temperature of the atmosphere. The main source of atmospheric methane are recent anaerobic freshwater sediments. A great number of environmental factors control methane production in sediments. Thus, for scientific puropse, such sediments are often incubated under laboratory conditions. In contrast to other authors using mililiters-scale incubators, the method of incubation presented in this work, applied much bigger incubators i.e. liters-scale. This allowed to better simulate natural environments. The analysis of electric conductivity and redox potential in water column shown that mixing of sediments with water column during/after sampling action, results changes physicochemical conditions in the incubators up to 5th day after the mixing. After 6 days the changes of electric conductivity and redox potential are depended on the processes of organic matter decomposition in the sediment. In our opinion, the analysis of the rate and changes of methane production in the proposed method of incubation are correct when intervals between subsequent observation days are the same and distinctly longer than 5 days.