Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Oczyszczanie ścieków pochodzących z przydomowej oczyszczalni z wykorzystaniem Chlorella vulgaris i Arthrospira platensis

Szwarc K., Szwarc D., Zieliński M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 11

401--403

PL

Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości zastosowania ścieków pochodzących z przydomowej oczyszczalni do hodowli mikroglonów Chlorella vulgaris i cyjanobakterii Arthrospira platensis. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość zastosowania omawianych ścieków do hodowli mikroglonów Chlorella vulgaris i cyjanobakterii Arthrospira platensis. Związki biogenne zawarte w ściekach z powodzeniem były wykorzystywane przez glony i cyjanobakterie, co pozwoliło na ich skuteczne usunięcie. W przypadku Chlorella vulgaris dostarczenie ścieków bez dodatkowej suplementacji gwarantowało prowadzenie efektywnej hodowli. W przypadku cyjanobakterii Arthrospira platensis hodowla była możliwa jedynie z zastosowaniem suplementacji w postaci NaHCO3 oraz Na2CO3. Najwyższą efektywność usuwania zarówno związków azotu jak i fosforu uzyskano w hodowli Chlorella vulgaris, które wynosiły odpowiednio 98.5 ± 0.59% i 97.18 ± 0.76%.

EN

The research aimed at determining the possibility of using effluent from the domestic treatment plant for cultivating microalgae Chlorella vulgaris and cyanobacteria Arthrospira platensis. The conducted research confirmed the possibility of using the effluent for cultivation of microalgae Chlorella vulgaris and cyanobacteria Arthrospira platensis. Biogenic compounds contained in wastewater were successfully used by algae and cyanobacteria, which allowed their effective removal. Biomass growth of Chlorella vulgaris was obtained by using effluent without additional supplementation. In the case of cyanobacteria Arthrospira platensis biomass growth was possible only with supplementation in the form of NaHCO3 and Na2CO3. The highest efficiency of removing nitrogen and phosphorus compounds was obtained in the cultivation of Chlorella vulgaris, which were respectively 98.5 ± 0.59% and 97.18 ± 0.76%.

2

Efektywność oczyszczania ścieków komunalnych z wykorzystaniem reakcji Fentona katalizowanej jonami Fe2+ i Fe3+

Szwarc K., Dębowski M, Zieliński M., Juchniewicz A., Szwarc D.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 1

15--17

PL

Ścieki bardzo często trudno unieszkodliwiać tradycyjnymi metodami oczyszczania. Układy pogłębionego utleniania wykorzystywane są jako samodzielne systemy powodujące wydajne oczyszczanie ścieków, lub jako część zintegrowanych technologii prowadzących do uzyskania wydajnego efektu końcowego. Celem badań było określenie sprawności usuwania związków organicznych ze ścieków komunalnych z zastosowaniem reakcji pogłębionego utleniania. Badania prowadzono w pięciu etapach, różniących się stosowanymi reagentami chemicznymi oraz dawkami. W doświadczeniu określono wpływ reakcji Fentona i jej wariantu polegającego na zastosowaniu jonów Fe3+ oraz samego H2O2, Fe2+, Fe3+ i dawek tych reagentów na sprawność usuwania związków węglowych. Najkorzystniejszy efekt oczyszczania, który wynosił 73.9±1.3% usuniętej wartości TOC uzyskano przy zastosowaniu 0.1 g Fe2+ /dm3 oraz 2 g H2O2, /dm3, natomiast najsłabsze efekty zanotowano przy zastosowaniu H2O2.

EN

Effective reduction of biogenic substances from wastewater is often hard to achieved with traditional methods. For effective wastewater treatment, the advanced oxidation is used as stand-alone system or as part of integrated technologies leading to efficient end-effects. The aim of the study was to determine the efficiency of removal of organic compounds from municipal wastewater using the advanced oxidation. The study was conducted in five stages, differing in chemical reagents and dosages. The effect of Fenton's reaction and application of ions Fe3+, Fe2+ and H2O2, their mixtures and the dose of reagents on carbon removal efficiency was determined. The best treatment effect was 73.9+1.3% of the TOC value and it was achieved using 0.1 g Fe2+ /dm3 and 2 g H2O2 /dm3, while the weakest effects were recorded with H2O2 utilization.

3

Biomasa mikroglonów i cyjanobakterii jako substrat w procesie fermentacji metanowej

Szwarc D., Zieliński M.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 10

385--387

PL

Jednym ze sposobów pozyskania surowca na cele fermentacji metanowej, jak również w innych gałęziach energetyki alternatywnej, jest wykorzystanie biomasy alg oraz cyjanobakterii. Charakteryzują się one dużo szybszym współczynnikiem przyrostu biomasy w stosunku do roślinności lądowej, a także potrzebują znacznie mniejszą powierzchnię przeznaczoną na hodowlę. Celem podjętego zagadnienia badawczego było określenie możliwości poddania procesowi fermentacji metanowej biomasy glonów z gatunku Chlorella vulgaris, Platymonas subcordiformis, Botryococcus braunii oraz biomasy cyjanobakterii z gatunku Arthrospira platensis. Beztlenowy rozkład substratu w postaci mikroglonów Platymonas subcordiformis pozwolił na osiągnięcie współczynnika produkcji biogazu na poziomie 451 ±11 cm3gs.m.-1. Zbliżoną wartość produkcji biogazu uzyskano w przypadku fermentacji metanowej cyjanobakterii z gatunku Arthrospira platensis oraz mikroglonów z gatunku Chlorella vulgaris wynosząca odpowiednio 447±10 cm3gs.m.-1 i 447±14 cm3gs.m.-1. Najniższym współczynnikiem produkcji biogazu charakteryzował się beztlenowy rozkład glonów z gatunku Botryococcus braunii, w przypadku którego uzyskano wartość na poziomie 314 ±12 cm3gs.m.-1.

EN

One of the methods of obtaining the substrate for methane fermentation and other alternative energy sectors is the use of biomass of microalgae and cyanobacteria. This microorganisms have a high biomass growth rate compared to terrestrial plants and need less area for cultivation. The aim of the research was to determine the possibility of methane fermentation of biomass of Chlorella vulgaris, Platymonas subcordiformis, Botryococcus braunii and cyanobacteria Arthrospira platensis. The methane fermentation of the Platymonas subcordiformis microalgae allowed to achieve a biogas production coefficient of 451 ±11 cm3 · g TS-1. A similar value of biogas production was obtained in the methane fermentation of Arthrospira platensis and Chlorella vulgaris, amounting to 447 ±10 cm3 · g TS-1 and 447 ±14 cm3 · g TS-1, respectively. The lowest biogas production coefficient was characterized by the methane fermentation of Botryococcus braunii algae, where the value reached 314±12 cm3 · g TS-1.

4

Wykorzystanie zbilansowanego odcieku z reaktora beztlenowego do hodowli glonów Chlorella vulgaris na cele biomasowe

Szwarc K., Szwarc D., Rokicka M., Zieliński M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

159--166

PL

Przedmiotem podjętego zagadnienia badawczego było określenie możliwości wykorzystania odcieku, powstającego w procesie beztlenowego rozkładu substancji organicznych, jako pożywki w procesach namnażania biomasy glonów Chlorella vulgaris wraz z charakterystyką efektywności i szybkości ich wzrostu. Zakres badań obejmował zbilansowanie odcieku w taki sposób aby zapewnić glonom odpowiedni poziom składników pokarmowych potrzebnych do ich wzrostu. Testowano rozcieńczenia odcieku 25%, 50%, 75% oraz 100% wraz z suplementacją na wzór pożywki syntetycznej. Wykazano, iż testowane ścieki mogą zostać wykorzystane w procesie intensywnej hodowli biomasy mikroglonów z gatunku Chlorella vulgaris. Najlepsze wyniki uzyskano w wariancie z 75% udziałem odcieku.

EN

The aim of the study was to determine the possible use of the effluent, produced in the process of the anaerobic decomposition of organic substances, as a medium in the cultivation of microalgae Chlorella vulgaris. The characteristics of efficiency and kinetic of algae growth rate was determined. The scope included balancing of the effluent so as to provide an adequate level of nutrients required for algae growth. The effluent dilutions of 25%, 50%, 75% and 100% was tested. The effluent was supplemented with nutrients to create the same conditions as in the synthetic medium. The tested effluent can be used in the intensive cultivation of biomass of microalgae Chlorella vulgaris. The best results were obtained with the effluent dilution of 75%.

5

Wpływ atermicznych właściwości mikrofalowego promieniowania elektromagnetycznego na intensyfikację procesu fermentacji metanowej ścieków mleczarskich

Szwarc D., Zieliński M., Nicewicz P., Szwarc K., Rokicka M., Dębowski M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

149--158

PL

Celem badań było określenie wpływu elektromagnetycznego promieniowania mikrofalowego na aktywność mikroorganizmów prowadzących proces fermentacji metanowej ścieków mleczarskich. Substratem wykorzystywanym w badaniach były modelowe ścieki mleczarskie, spreparowane na bazie odtłuszczonego mleka w proszku. Osad beztlenowy, na potrzeby przeprowadzenia badań, pobierany był z reaktora beztlenowego pracującego w warunkach mezofilowych, a następnie ogrzewano go za pomocą promieniowania mikrofalowego (wariant 1) lub ogrzewania konwencjonalnego w szafie termostatycznej (wariant 2). Badania podzielone były na dwa etapy, których kryterium podziału była temperatura procesu. Etap pierwszy przewidywał określenie wpływu promieniowania mikrofalowego w temperaturze 38 °C, natomiast etap drugi w temperaturze 58 °C. Wyniki badań wykazują, że wykorzystanie mikrofalowego pola elektromagnetycznego może wpływać na wzrost ilości produkowanego biogazu. Ponadto obróbka osadu, przy pomocy elektromagnetycznego pola mikrofalowego, intensyfikuje usuwanie związków organicznych w procesie fermentacji metanowej.

EN

The aim of this study was to determine the effect of electromagnetic microwave radiation on the activity of micro-organisms for the process of anaerobic digestion of dairy sewage. The substrate used in the study was a model dairy wastewater crafted based on skimmed milk powder. The sludge was necessary for the anaerobic testing were taken from the anaerobic reactor operated at mesophilic conditions, then it was heated by microwave irradiation (Option 1) or heating in a conventional thermostatic cabinet (Option 2). The study was divided into two stages, where the criterion of division was the temperature of the process. A first step provided to determine the effect of microwave irradiation at 38 °C, and the second step at 58 °C. The studies show that the use of microwave electromagnetic field may affect an increase of the biogas produced. Furthermore, sludge treatment using electromagnetic microwave field enhances the removal of organic compounds in the methane fermentation process.

6

Efekt zmiennej koncentracji fosforu na efektywność syntezy lipidów mikroglonów Chlorella vulgaris

Rokicka M., Zieliński M., Szwarc K., Szwarc D., Dębowski M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

123--129

PL

Hodowla i wykorzystanie mikroglonów jest obecnie intensywnie rozwijającym się obszarem badawczym. Niektóre gatunki mikroalg, w odpowiednich warunkach, gromadzą duże ilości tłuszczu w komórkach, który ma odpowiedni profil kwasów tłuszczowych do produkcji biodiesela. Etapem kierunkującym mikroglony na akumulację lipidów jest hodowla w określonych warunkach fizykochemicznych. Celem badań było określenie wpływu zmiennego stężenia fosofru w medium hodowlanym na olejogenność mikroglonów Chlorella vulgaris oraz wyznaczenie parametrów hodowli w trybie szoku. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwość stosowania szoku fosforowego w celu makasymalizacji syntezy lipidów przez mikroglony Chlorella vulgaris. W trakcie badań uzyskano 45,23% oleju z biomasy z hodowli z szokiem fosforowym, natomiast z biomasy pochodzącej z hodowli standardowej uzyskano o 18% oleju mniej niż z biomasy pochodzącej z hodowli z deficytem fosforu.

EN

The cultivation and utilization of microalgae is now a intensively developing area of research. Some species of microalgae, under appropriate conditions, accumulate large amounts of lipids in the cells. This lipids have a suitable profile of fatty acids for biodiesel production. The culture of microalgae for lipids accumulation should be performed in certain physicochemical conditions. The aim of the study was to determine the effect of variable ortophophates concentrations in the culture medium for lipids accumulation of microalgae Chlorella vulgaris and to determine of parameters of the phosphoric shock in the medium. The study confirmed the possibility of the use of the phosphoric shock in the medium to maximize lipids accumulation by the microalgae Chlorella vulgaris. In the study, 45.23% of the oil was obtained from the biomass from the culture with phosphoric shock in the medium and 18% less of the oil was obtained from the biomass from the standard culture.

7

Wykorzystanie pogłębionego utleniania w procesie oczyszczania ścieków pochodzących z roszarni lnu

Szwarc D., Zieliński M., Dębowski M., Szwarc K.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2017

|

Nr 6

255--258

PL

Celem przedstawionych badań było określenie efektywności usuwania związków organicznych ze ścieków pochodzących z roszarni lnu, z wykorzystaniem modyfikowanej reakcji Fentona. W badaniach wykorzystano koagulanty: siarczan żelaza (III) i chlorek poliglinu jako katalizatory reakcji oraz 30% roztwór nadtlenku wodoru. Eksperyment podzielony był na pięć wariantów, których kryterium podziału były reagenty wprowadzane do ścieków. Wariant pierwszy obejmował testowanie efektywności usuwania związków organicznych, z wykorzystaniem siarczanu żelaza (III). W kolejnych wariantach zastosowano nadtlenek wodoru (wariant 2), mieszaninę siarczanu żelaza (III) i nadtlenku wodoru (wariant 3), polichlorek glinu (wariant 4) oraz mieszaninę polichlorku glinu i nadtlenku wodoru (wariant 5). Wszystkie warianty podzielone były na 5 serii badawczych, które zróżnicowane były pod względem dawki reagentów. Najwyższą efektywność uzyskano przy zastosowaniu mieszaniny perhydrolu i siarczanu żelaza (III) w dawce w dawce 0,45 g Fe3+ ∙dm-3 i 8,25 g H202 ∙dm-3 , która kształtowała się na poziomie 93,42%.

EN

The aim of this study was determination of the effect of removal of organic compounds from flax retting using modified Fenton reaction. The two coagulants: iron (III) sulphate and polyaluminium chloride, as reaction catalysts, and 30% hydrogen peroxide were used in the studies. The experiment was divided into five variants, the criterion of which was reagents introduced into wastewater. The first variant test the efficiency of removal of organic compounds using iron (III) sulfate. Hydrogen peroxide (variant 2), a mixture of iron (III) sulphate and hydrogen peroxide (variant 3), polyaluminum chloride (variant 4) and a mixture of polyaluminium chloride and hydrogen peroxide (variant 5) were used in subsequent variants. Each variant was divided into five research series, which differed in dosage of reagents. The highest efficiency of 93.42% was achieved with a mixture of perhydrole and iron (III) sulphate in dosage 0,45 g Fe3+ ∙dm-3 i 8,25 g H202 ∙dm-3 .

8

The possibility of using carbon dioxide from biogas in the production of microalgae biomass

Krzemieniewski M., Szwarc D., Zieliński M., Kupczyk K., Rokicka M., Dębowski M.

Problemy Eksploatacji

|

2016

|

no. 1

5--15

EN

The use of biogas originating from the methane fermentation process is one of the most promising methods for the production of renewable energy. The study aimed to determine the possibilities of using biogas from anaerobic digestion of dairy wastewater to intensify the production of microalgae biomass. The tested culture was Chlorella sp., which originated from the Baltic Algae Culture Collection. The research was conducted in two variants to determine the inhibitory effect of hydrogen sulphide on the growth of microalgae biomass. The results confirmed the possibility of the efficient use of the carbon dioxide contained in the biogas to increase the productivity of Chlorella sp. Tests performed in the present research confirmed CO2 removal of more than 80% in all variants (with raw biogas, desulfurized biogas, and with CO2).

PL

Trwały rozwój cywilizacji wymaga wprowadzenia nowych technologii opartych na ekologicznych metodach produkcji energii. Zastosowanie biogazu pochodzącego z procesu fermentacji metanowej jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów wytwarzania energii odnawialnej. Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości wykorzystania biogazu pochodzącego z fermentacji metanowej ścieków mleczarskich do intensyfikacji produkcji biomasy mikroglonów. Testowaną kulturą była Chlorella sp. pochodząca z Kolekcji Kultur Glonów Bałtyckich. Badania prowadzone były w dwóch wariantach mających na celu określenie inhibicyjnego wpływu siarkowodoru na przyrost biomasy mikroglonów. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość efektywnego wykorzystania ditlenku węgla zawartego w biogazie pofermentacyjnym do zwiększenia wydajności produkcji Chlorelli sp. Badania przeprowadzone w niniejszym badaniu potwierdziły usuwanie CO2 w ilości ponad 80% we wszystkich wariantach (z surowym biogazem, z biogazem odsiarczonym oraz z czystym ditlenkiem węgla).

9

Możliwość wykorzystania biomasy mikroglonów w procesie wzbogacania biogazu

Krzemieniewski M., Szwarc D., Zieliński M., Dębowski M., Kupczyk K.

Ochrona Środowiska

|

2015

|

Vol. 37, nr 2

33--36

PL

W warunkach laboratoryjnych badano skuteczność wzbogacania biogazu produkowanego w reaktorze beztlenowym z pełnym wymieszaniem (CSTR) z wykorzystaniem kultury mikroglonów. Określono także wpływ tego zabiegu technologicznego na wydajność produkcji biomasy mikroglonów w zamkniętym fotobioreaktorze. W eksperymencie zastosowano mieszaną kulturę mikroglonów, w skład której wchodziły Chlorella sp. (90%) i Scenedesmus sp. (10%) oraz wykorzystano biogaz pochodzący z procesu fermentacji ścieków mleczarskich. W pierwszym wariancie badań zastosowano surowy biogaz, natomiast w drugim biogaz wstępnie odsiarczony. Na podstawie przeprowadzonych prac eksperymentalnych stwierdzono, że biomasa mikroglonów zasilana odsiarczonym biogazem wykazywała większą skuteczność usuwania CO2 w porównaniu z układem technologicznym zasilanym surowym biogazem. Największą szybkość przyrostu biomasy mikroglonów oraz największą końcową zawartość biomasy stwierdzono w układzie zasilanym odsiarczonym biogazem. W tym wariancie technologicznym stwierdzono również najwydajniejsze wykorzystanie substancji biogennych z roztworu hodowlanego. Stwierdzono, że zastosowanie biomasy mikroglonów do biosekwestracji CO2 i wzbogacania biogazu wpływało także na zwiększenie zawartości tlenu w biogazie.

EN

Enrichment of biogas, generated in an anaerobic continuously stirred tank reactor (CSTR), achieved by carbon dioxide removal with cultivated microalgae was assessed in terms of the process efficacy. An impact of this technological measure on the efficiency of microalgae biomass proliferation in the closed photobioreactor was also determined. In the experiment, the mixed microalgae culture was used, including Chlorella spp. (90%) and Scenedesmus spp. (10%), as well as the biogas from dairy wastewater fermentation. Raw biogas was used in variant 1 of the research and the pre-desulfurized biogas was applied in variant 2. The experiments demonstrated higher CO2 removal efficiency by the microalgae biomass when desulfurized biogas was applied in comparison to the technological system fuelled with the raw biogas. The highest rate of microalgae biomass increase and the highest final biomass content was observed in the system fuelled with the desulfurized biogas. Also, most efficient use of nutrients from the culture medium was found in this technological variant. In addition, it was established that the use of microalgae biomass to CO2 biosequestration and biogas enrichment led to the increased oxygen concentration in the biogas.

10

Wpływ rodzaju pożywki na efektywność przyrostu biomasy glonowej w fotobioreaktorach zamkniętych

Hajduk A., Dębowski M., Zieliński M., Rokicka M., Kupczyk K., Szwarc D., Więczkowski P.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

8911--8919, CD3

PL

W badaniach analizowano wpływ rodzaju pożywki na efektywność przyrostu biomasy glonowej w fotobioreaktorach zamkniętych. Biomasę namnażano w czterech cylindrycznych reaktorach. Eksperyment podzielono na cztery etapy. Badania prowadzono w skali laboratoryjnej, a kryterium podziału był rodzaj zastosowanej pożywki. Analiza uzyskanych wyników wykazała, iż najskuteczniejszą metodą produkcji biomasy z glonów jest zastosowanie typowej pożywki do hodowli alg spreparowanej na bazie odczynników chemicznych. Niższą efektywność przyrostu biomasy glonów zanotowano stosując pożywkę otrzymywaną w zakładach branży mleczarskiej.

EN

The study analyzed the impact of the type of medium on the efficiency of algal biomass growth in fotobioreactors closed. The biomass grown in the four tubular reactors. The experiment was divided into four stages. The study was conducted on a laboratory scale, a division criterion was the type of media used. Analysis of the results showed that the most effective method of biomass production from algae is to use a typical algae culture medium crafted on the basis of chemical reagents. The lower efficiency of algae biomass growth was recorded using a medium produced in the factories of the dairy industry.

11

Wpływ dezintegracji ultradźwiękowej na efektywność ekstrakcji oleju z alg

Rokicka M., Zieliński M., Dębowski M., Kupczyk K., Szwarc D.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9678--9683, CD3

PL

Wytrzymałość ścian komórkowych mikroalg sprawia, że lipidy nie są łatwo dostępne. Rozerwanie komórek jest procesem energochłonnym. W związku z tym, kluczem do zwiększenia wydajności ekstrakcji jest odpowiedni sposób niszczenia struktur komórkowych. Największą efektywnością odznacza się wykorzystanie ultradźwięków oraz promieniowania mikrofalowego. Do tej pory nie został jednak wskazany najbardziej efektywny sposób obróbki wstępnej mikroglonów. Celem badań było wskazanie, w jakim stopniu dezintegracja ultradźwiękowa wpływała na stopień uwalniania lipidów z biomasy mikroglonów Chlorella sp.. Zastosowanie sonifikacji skutecznie rozbiło ściany komórkowe mikroglonów pozwalając na pozyskanie lipidów. Najwyższą wydajność uzyskano przy 5 minutowym czasie inkubacji zawiesiny glonowej w dezintegratorze ultradźwiękowym dając 18% uzysk oleju.

EN

Although the procedures for inducing the microalgae to accumulate a large amount of oil are well-defined, the extraction of bio-oil still presents a challenge, particularly the destruction of algal cells before extraction. This process is impeded by the strength of the cell walls, which makes the procedure energy intensive. Thus, there is a need for an energy-efficient method to destroy cell walls. Thus it is necessary to make further studies and innovations for the extraction of lipids from microalgae. This study investigated the effect of different intensities and durations of ultrasonic pretreatment on the effectiveness of oil extraction and the structure of the cells of biomass Chlorella vulgaris. The use of sonification effectively broke the cell walls of microalgae allowing the obtaining of lipids. The highest yield was obtained with incubation time of 5 minutes and algae suspensions in an ultrasonic disintegrator to give 18% yield oil.

12

Określenie efektywności produkcji biogazu fermentacyjnego z kiszonki kukurydzy i kiszonki słomy kukurydzianej w oparciu o pomiary respirometryczne

Szwarc D., Zieliński M., Dębowski M., Kupczyk K., Rokicka M., Hajduk A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9836--9843, CD3

PL

Celem badań było określenie efektywności produkcji biogazu z dwóch rodzajów kiszonek: kiszonki kukurydzy i kiszonki słomy kukurydzianej. Eksperyment podzielony był na dwa warianty, w którym kryterium podziału był rodzaj substratu. Wariant 1 zakładał fermentację kiszonki słomy kukurydzianej, natomiast wariant 2 przetworzenie kiszonki kukurydzy. Równolegle przeprowadzono próbę kontrolną, w której wykorzystano sam osad beztlenowy bez dodatku substratu. Obciążenie osadu ładunkiem związków organicznych ustalono na 5 g/dm3. W celu przeprowadzenia procesu fermentacji metanowej na skalę laboratoryjną wykorzystano zestawy respirometryczne Oxi-Top Control firmy WTW. Pozwoliły one na przeprowadzenie pomiarów ilościowych produktów metabolizmu mikroorganizmów. Komory reakcyjne zaszczepione były wpracowanym osadem beztlenowym. Po zakończeniu pomiarów respirometrycznych uzyskany biogaz poddany był analizie składu jakościowego na chromatografie GC Agilent 7890A. Przeprowadzone doświadczenie pozwoliło zaobserwować wyższą efektywność uzysku biogazu z kisznki kukurydzy. Współczynnik produkcji biogazu dla kiszonki kukurydzy wynosił 541,6 dm3/kgs.m.o., natomiast dla kiszonki słomy kukurydzianej 363,5 dm3/kgs.m.o.. Analiza składu jakościowego uzyskanego biogazu wykazała większą produkcję metanu w przypadku wariantu zasilanego kiszonką kukurydzy. Udział procentowy metanu dla wariantu 2 wynosił 53,1%, natomiast dla wariantu 1 52,2%.

EN

The aim of the study was to determine the efficiency of biogas production from two types of silage: maize silage and silage maize straw. The experiment was divided into two variants, in which the criterion of division was kind of substrate. Option 1 assumed the fermentation of silage maize straw, while option 2 processing the corn silage. In parallel, a control test was taken in which the same solid anaerobic without the addition of substrate was used. The load sludge-laden organic compounds was adjusted to 5 g/dm3. In order to carry out the methane fermentation process on a laboratory scale there were used sets of respiration Oxi-Top Control by WTW. They permitted to carry out quantitative measurements of metabolic products of microorganisms. Reaction chambers were inoculated with anaerobic sludge. After finishing the respirometric measurement the produced biogas was analyzed in qualitative composition with the use of the gas chromatograph Agilent 7890 GC. The experiment allowed to observe a higher yield efficiency of biogas from corn silage. Factor production of biogas from maize silage was 541,6 dm3/kg, and for silage corn stover 363,5 dm3/kg. analysis of the qualitative composition of the biogas obtained showed higher production of methane in the case of variant powered by corn silage. The percentage of methane for Option 2 was 53,1%, whereas for Option 1 52,2%.

13

Innowacyjne systemy oczyszczania wody w układach recylkulacyjnych w akwakulturze (RAS)

Zieliński M., Rokicka M., Grala A., Dębowski M., Kupczyk K., Szwarc D., Hajduk A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9973--9979

PL

Głównym problemem pojawiającym się przy eksploatacji recyrkulacyjnych systemów akwakultury jest temperatura krążącej w wody. Przykładem układu do biologicznego usuwania zanieczyszczeń ze ścieków jest reaktor mikrofalowy, łączący złoże biologiczne oraz osad zawieszony. Usuwanie związków organicznych zachodziło z najwyższą sprawnością w temperaturze 25oC. Promieniowanie mikrofalowe spowodowało istotny wzrost sprawności nitryfikacji o 5,5 %. Sposób ogrzewania wpływał na efektywność usuwania związków organicznych szczególnie w przypadku serii badawczych o temperaturze 40oC. Artykuł dotyczy możliwości wykorzystania reaktora mikrofalowego do oczyszczania wody w układach zamkniętych RAS.

EN

The main problem arising in the operation of recirculating aquaculture systems is the temperature of the circulating water. An example of a biological system to remove contaminants from wastewater is a microwave reactor, connecting the biofilter and suspended sediment. Removal of organic compounds occurred with the highest efficiency at 25°C. Microwave radiation caused a significant increase in the efficiency of nitrification by 5.5%. A method of heating affect the efficiency of removal of organic compounds particularly in the case of a series of research at a temperature of 40°C. Article concerns the possibility of using a microwave reactor for the purification of water in closed systems RAS.

14

Efektywność procesu fermentacji metanowej ścieków mleczarskich w beztlenowym reaktorze z klatkowym systemem mieszania

Hajduk A., Dębowski M., Zieliński M., Rokicka M., Kupczyk K., Szwarc D., Zatyka A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

8920--8931, CD3

PL

Technologie wykorzystujące proces fermentacji metanowej są w tej chwili najbardziej popularnymi metodami oczyszczania ścieków z przemysłu spożywczego, ze względu na szereg zalet, jakimi się charakteryzują. Zastosowanie reaktorów beztlenowych pozwala na oczyszczanie ścieków o wysokiej zawartości związków organicznych - BZT5 nawet do ok. 100 000 mg O2/dm3, W artykule przedstawione zostały wyniki badań nad efektywnością usuwania związków organicznych z modelowych ścieków mleczarskich oraz efektywnością produkcji biogazu w innowacyjnym reaktorze beztlenowym z klatkowym systemem mieszania, w zależności od zastosowanego obciążenia komory ładunkiem związków organicznych. Przeprowadzone analizy wykazały, iż osad wpracowuje się do nowego substratu, co udowadnia zmiana współczynnika determinacji w zależności od przyjętych wariantów. Badania wykazały, iż efektywność usuwania związków organicznych ze ścieków mleczarskich we wszystkich wariantach wynosi ponad 96%. Wartości pH w ściekach oczyszczonych oscylowały w wąskich granicach - od ok. 8,0 do 8,2, a średnie ilości produkowanego biogazu w poszczególnych wariantach wskazały na wyraźną zależność pomiędzy stosowanym obciążeniem komory ładunkiem związków organicznych a produkcją biogazu.

EN

Technologies, which use methane fermentation process, are currently the most popular methods of treatment of wastewater from food industry, due to a number of advantages, which are characterized. The use of anaerobic reactors allows for treatment of wastewater with a high content of organic compounds - BOD5 up to approximately 100 000 mg O2/dm3. In this article presents the results of research on the effectiveness of removing organic compounds from synthetic dairy wastewater and effectiveness of biogas production in innovation anaerobic reactor with cage mixing system, depending on the organic compounds cargo load of the reactor. The analyzes carried out showed that the sediment wpracowuje to the new substrate, as evidenced by the change factor determination depending on the adopted variants. Studies have shown that the efficiency for removing organic compounds from wastewater milk in all embodiments is more than 96%. The pH of the treated wastewater oscillated within narrow limits – of approx. 8.0 to 8.2, and the average amount of biogas produced in different variants showed a strong correlation between the applied load cargo compartment of organic compounds and the production of biogas.

15

Efektywność oczyszczania ścieków przetwórstwa mięsnego z wykorzystaniem wypełnień aktywnych

Szwarc D., Zieliński M., Dębowski M., Kupczyk K., Rokicka M., Hajduk A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9844--9849, CD3

PL

Celem badań było określenie efektywności oczyszczania ścieków z przemysłu mięsnego przy wykorzystaniu wypełnień aktywnych. Przemysł mięsny jest źródłem ścieków o wysokim stężeniu zanieczyszczeń, które w znacznym stopniu wpływają na degradację środowiska. Omawiane zużyte wody zawierają ChZT na poziomie 1500-5000 mg O2/dm3, 1000-2500 mg O2/dm3 BZT5, 120-200 mg N/dm3 azotu ogólnego oraz do 40 mg P/dm3 fosforu ogólnego. Restrykcyjne wymogi odprowadzanych wód do środowiska oraz trudności z usuwaniem fosforu w warunkach beztlenowym, sprawiają, że poszukuje się nowych technik oczyszczania ścieków. Zaproponowana metoda oczyszczania ścieków opiera się o proces roztwarzania metali. Testowane wypełnienia aktywne pokryte zostały w zależności od wariantu proszkiem żelaza lub miedzi. W wyniku korozji metali, jony uwalniane do ścieków wspomagają proces ich oczyszczania. W przypadku redukcji związków organicznych wyższą efektywnością wykazało się wypełnienie pokryte żelazem (52,6±08%). W odniesieniu do usuwania związków azotu i fosforu wyższą skuteczność wykazało wypełnienie pokryte proszkiem miedzi. Azot ogólny został zredukowany o 24,92±0,5%., natomiast fosfor ogólny o 65,65±1,6%. Najmniejszą efektywnością usuwania zarówno fosforu ogólnego, azotu ogólnego jak również związków organicznych wyrażonych w ChZT zaobserwowano w próbie kontrolnej z wypełnieniem nie pokrytym żadnym metalem.

EN

The purpose of this study was to determine the effect of meat wastewater treatment with active plenums. The meat industry is source of highly polluted wastewater, which significantly impact the degradation of the environment. The discussed sewage contain 1500-5000 mg O2/dm3 COD, 1000-2500 mg O2/dm3 BOD5, 120-200 mg/dm3 total nitrogen and to 40 mg/dm3 total phosphorus. The restrictive requirements of wastewaters introduce to environment and the difficulty of phosphorus removal in the anaerobic condition cause to looking for the new treatments ways. The proposed method of wastewater treatment is based on the process of dissolution of the metals. Tested were covered with active filling depending on the variant of iron or copper powder. As a result of corrosion of metal ions released to assist the process of waste water purification. In the case of a reduction of organic compounds showed a higher efficiency of by filling the covered with iron (52.6±08%). With regard to the removal of nitrogen and phosphorus compounds showed higher efficiency filling coated copper powder. Total nitrogen was reduced by 24.92±0.5%., while the total phosphorus about 65.65±1.6%. The lowest efficiency of removal of both total phosphorus, total nitrogen and organic compounds expressed in COD was observed in the control of the filling is not covered with any metal.

16

Efektywność fermentacji metanowej z wykorzystaniem kiszonki kukurydzy i ścieków z toalet chemicznych

Kupczyk K., Zieliński M., Dębowski M., Szwarc D., Rokicka M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9366--9372, CD3

PL

Doświadczenie przeprowadzone w warunkach statycznych wykazało, że zastosowanie ścieków pochodzących z płynnych stacji unieszkodliwiania toaletach chemicznych w procesie hydratacji kiszonki kukurydzy miało pośredni wpływ na znaczne zmniejszenie efektywności procesu fermentacji metanowej. W procesie hydratacji substratu organicznego, stosowanie 20% ścieków w całkowitej objętości cieczy niezbędnej do osiągnięcia pożądanego poziomu wilgotności nie wpływało istotnie na natężenie produkcji biogazu i zawartości metanu w biogazie. Zwiększenie dawki ścieków w procesie uwodnienia do 35%, 50%, 60%, 80% i 100% miało bezpośredni wpływ na redukcję efektów końcowych procesu. W przypadku wykorzystania ścieków pochodzących z toalet chemicznych jako składnika stosowanego w procesie hydratacji proces fermentacji kiszonki kukurydzy hamowany. Wyniki uzyskane w badaniu wskazują na możliwości stosowania ścieków z toalet chemicznych jako ko-substratu jednak w niewielkich ilościach.

EN

Experiments conducted under static conditions proved that the use of sewage originating from the liquid wastes disposal stations for chemical toilets in the process of maize silage hydration had an intermediate effect on a significant reduction of the effectiveness of methane fermentation process. In the process of hydration of an organic substrate, the use of 20% waste to the total volume of liquid needed to achieve the desired moisture level did not significantly affect the production rate of biogas and methane content of the biogas. Increasing the dose of waste water in the hydration to 35%, 50%, 60%, 80% and 100% had a direct impact on reducing the effects of the final effects of the process. In the case of applying sewages originating from chemical toilets as a component of the liquid used in the hydration process, analyses confirmed the inhibited effectiveness of maize silage fermentation. The highest quantity and the best qualitative composition of biogas produced was noted in the variants where the loading of anaerobic reactors with a feedstock of organic compounds reached 1.0 kg o.d.m./m3 · d. By contrast, the poorest final effects were achieved in the variant where the value of this technological parameter was at a level of 3.0 kg o.d.m /m3·d.

17

Dezintegracja ultradźwiękowa jako metoda kondycjonowania biomasy mikroglonów Chlorella vulgaris przed procesem fermentacji metanowej

Kupczyk K., Zieliński M., Dębowski M., Szwarc D., Rokicka M., Hajduk A.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9373--9378, CD3

PL

Przeprowadzono badania nad możliwością wykorzystania dezintegracji ultradźwiękowej jako obróbki wstępnej biomasy glonów przed procesem fermentacji metanowej. Testowana biomasa mikroglonów Chlorella vulgaris charakteryzowała się zawartością suchej masy na poziomie 21,7 g/dm3, natomiast zawartość suchej masy organicznej wynosiła 7,15 g/dm3. W zależności od serii biomasa mikroalg poddana była ekspozycji na fale ultradźwiękowe w następujących czasach : 5, 15, 25 35, 45 i 55 s. Próby po wstępnej obróbce wprowadzane były do zestawów respirometrycznych w celu zbadania możliwości biodegradacji związków organicznych. Pomiary respirometryczne prowadzone były przez 20 dni. Prezentowane badania zmierzały do określenia możliwości wykorzystania biomasy mikroglonów pochodzących z hodowli własnej jako substratu w procesach fermentacji metanowej. Analizowano również wpływ dezintegracji ultradźwiękowej biomasy mikroglonów na efektywność produkcji biogazu. Skład oraz zawartość procentową poszczególnych komponentów biogazu analizowano za pomocą chromatografu gazowego GC Agillent 7890 A. Analizę statystyczną uzyskanych wyników wykonano w oparciu o pakiet STATISTICA. Najwyższą efektywnością produkcji biogazu charakteryzowała się seria 6, jeśli o współczynnik produkcji metanu to najwyższe efekty uzyskano w serii 5.

EN

Carried out studies on the use of ultrasound disintegration as algal biomass pre-treatment prior to anaerobic digestion. Tested biomass of microalgae Chlorella vulgaris characterized by a dry matter level of 21.7 g / dm3, while the content of organic dry matter was 7.15 g / dm3. Depending on a series of micro-algae biomass was subjected to exposure of ultrasonic waves in the following times: 5, 15, 25, 35, 45 and 55 seconds. The tests after pre-treatment are introduced to the respirometric sets to investigate the possibility of biodegradation of organic compounds. Rspirometric measurements were conducted for 20 days. The present study aimed to determine the possibilities of using biomass from microalgae own culture as a substrate in the process of anaerobic digestion. Also analyzed the impact of ultrasonic disintegration of microalgae biomass to biogas production efficiency. The composition and percentage of each component of biogas was analyzed using a gas chromatograph GC 7890 Agillent A. Statistical analysis of the results was based on the package STATISTICA. The highest efficiency of biogas production was characterized by a series of 6, if that ratio is the highest methane production results obtained in a series of 5.