PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2016 | 32 | 1 |

Tytuł artykułu

Application of VIS-NIR spectrophotometry to assess organic loading rate of a biogas plant digester

Warianty tytułu

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Anaerobic fermentation is a complex, multistage biological process. This process may be controlled by analyzing parameters defining dry matter, organic dry matter and concentrations of volatile fatty acids. Traditional titration or gas chromatography methods may be applied to assay VFAs. These methods are time-consuming and costly; for this reason it was attempted to apply chemometric methods based on VIS-NIR spectrophotometry. Experimental material consisted of a mixture of maize silage and pig slurry, subjected to continuous fermentation in a digester of an agricultural biogas plant. For collected samples absorbance spectra were obtained by the transmission method at a wavelength of 400÷2170 nm. These data were used to construct PLS spectrophotometer calibration models to predict VFA contents in the substrate. The model with the best fit to the spectral data was obtained for samples of purified digestate, characterized by the coefficient of determination R² of 0.81 and Root Mean Square Error of Cross-Validation RMSECV =211 mg·dm⁻³.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

32

Numer

1

Opis fizyczny

p.82-89,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Poznan University of Life Sciences, Poznan, Poland
autor
  • Poznan University of Life Sciences, Poznan, Poland
  • Poznan University of Life Sciences, Poznan, Poland
autor
  • AGH University of Science and Technology in Krakow, Krakow, Poland
autor
  • Poznan University of Life Sciences, Poznan, Poland
autor
  • Technikum Inzynierii Srodowiska i Agrobiznesu, Golecinska 9, 60-626 Poznan, Polska

Bibliografia

  • 1. Adamski M., Kot W., Wojcieszak D., Mioduszewska N. (2015), Analiza wybranych efektów technologicznych zastosowania mieszadła spiralnego w procesie wytwarzania biogasu [Analysis of selected technological effects of spiral stirrer applied in biogas production], Monograph: Aktualne Problemy Inżynierii Biosystemów, UP Poznań, pp. 270-277.
  • 2. Budzianowski W M. (2012), Sustainable biogas energy in Poland, prospects and challenges. Renew Sustain Energy Rev, 6(1), pp. 342e9.
  • 3. Chodak M. (2008), Application of near infrared spectroscopy for analysis of soils. Litter and Plant Materials 17, 5, pp. 631-642.
  • 4. Chojnacki J., Krzyśko A. (2014), Energetyczne aspekty termicznego zagazowania biomasy. Potencjał substratów do produkcji biogazu na Ukrainie i Polsce [Energy generation aspects of thermal biomass gasification. Potential of substrates for biogas production in Ukraine and Poland]. Problemy produkcji energii odnawialnej, w tym biogazu, Monograph. ITP, pp. 11-18.
  • 5. Dias A.M.A., Moita I., Páscoa R., Alves M.M., Lopes J.A., Ferreira E.C. (2008), Activated sludge process monitoring through in-situ NIR spectral analysis, Water Science & Technology, 57, pp. 1643-1650.
  • 6. The official Journal of Laws „Dzienik Ustaw” no. 169, item 1199 of 25 August 2006 with later amendments „Biokomponenty i biopaliwa ciekłe” [Biocomponents and liquid biofuels].
  • 7. Hansson M., Nordberg A., Mathisen B.(2003), On-line NIR monitoring during anaerobic treatment of municipal solid waste, Water Science and Technology, 48, pp. 9-13.
  • 8. Holm-Nielsen JB., Lomberg CJ., Oleskowicz-Popiel P., Esbensen KH., (2008), On-line near infrared monitoring of glycerol-boosted anaerobic digestion processes: Evaluation of process analytical technologies, Biotechnology and Bioengineering, 99, pp. 302-313.
  • 9. Jacobi H.F., Moschner C.R., Hartung E. (2009), Use of near infrared spectroscopy in monitoring of volatile fatty acids in anaerobic digestion, Water SciTechnol , 60, 2, pp. 339-46.
  • 10. Jacobi H.F., Moschner C.R., Hartung E. (2011), Use of near infrared spectroscopy in onlinemonitoring of feeding substrate quality in anaerobic digestion, Bioresource Technology, 102, 7, pp. 4688-1421.
  • 11. Krützfeldt B., Oechsner H., Mukengele M., Eder B., Eder J., (2005), Bestimmung der Gasausbeute von Energiemais, Mais, 4, pp.124-126.
  • 12. Madsen M., Ihunegbo F.N., Holm Nielsen J., Halstensen M., Esbensen K. (2012), On-line near infrared monitoring of ammonium and dry matter in bioslurry for robust production - a fullscale feasibility study, Journal of Near Infrared Spectroscopy, 20 (6), pp. 635e645.
  • 13. Muzalewski A. (2006), Koszty eksploatacji maszyn. Wskaźniki eksploatacyjno-ekonomiczne maszyn i ciągników rolniczych. Jednostkowe koszty eksploatacji [Machine operating costs. Operating and economic indexes for agricultural machines and tractors. Unit operating costs]. Wykorzystanie graniczne maszyn. Arkusze kalkulacyjne. IBMiER, Warszawa, No. 21.
  • 14. Podkówka Z., Podkówka W. (2014), Porównanie metod szacowania wydajności metanu z kiszonek z całych roślin kukurydzy [A comparison of methods estimating methane yield from silage from whole maize plants], Nauka Przyroda Technika, 4, pp. 1-8.
  • 15. Polskie Normy. PN-75/C-04616/04; PN-74/C-04540/00. Wydawnictwo Normalizacyjne. Warszawa. Oznaczenie lotnych kwasów tłuszczowych [Assays of volatile fatty acids].
  • 16. Rasi S., Veijanen A., Rintala J. (2007), Trace compounds of biogas from different biogas production plants, Energy, 32(8), pp. 1375e80.
  • 17. Reed J.P., Devlin D., Esteves S.R.R., Dinsdale R., Guwy A.J. (2011), Performance parameter prediction for sewage sludge digesters using reflectance FT-NIR spectroscopy, Water Research, 45, pp. 2463-2472.
  • 18. Stanimirova I., Daszykowski B., Walczak M. (2008), Metody uczenia z nadzorem – kalibracji, dyskryminacja i klasyfikacja. Chemometria w analityce [Supervised learning methods – calibration, discrimination and classification. Chemometrics in analytics]. IES. Kraków.
  • 19. Wojciechowski T., Czechlowski M., Szaban S. (2014), Wykorzystanie metod spektrometrii VISNIR do oceny wilgotności kompostów rolniczych [Application of VIS-NIR spectrometry methods to assess moisture content in agricultural composts]. Monograph: Aktualne problemy Inżynierii Biosystemów, UP Poznań, pp. 86-93. ISBN 978 83 7160 731 8.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-62995409-3751-4bde-a6f9-60a8044de364
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.