Efficiency of the anaerobic digestion process for plant substrates using a fermentation reactor with a cage mixing system

• Autorzy: Zielinski M. , Grala A. , Debowski M. , Krzemieniewski M. , Dudek M.

Warianty tytułu

PL

Efektywność procesu biogazowania substratów roślinnych z zastosowaniem reaktora fermentacyjnego z klatkowym systemem mieszającym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the presented research was to determine the effect of the applied mixing system on the efficiency of the methane fermentation process. The effect of the substrate dosing method (in batches, continuous) on the efficiency of biogas production was simultaneously analysed. The presented research was carried out on a pilot scale using a fermentation reactor equipped with an innovative mixing system. The research on the operational efficiency of the fermentation reactor equipped with a cage mixing system was carried out in 10 series differing in the rotational speed of the mixer: 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0 rev/min. The obtained research results indicate effective operation of the cage mixer in the fermentation reactor.The amount of obtained biogas grew with increasing rotational speed of the mixer from 0.5 to 2.5 rev/min. The value of the biogas production coefficient also grew with increasing rotational speed only to 2.5 rev/min.

PL

Celem prezentowanych badań było określenie wpływu zastosowanego systemu mieszania na efektywność procesu fermentacji metanowej. Jednocześnie analizowano wpływ sposobu dozowania substratu (okresowy, ciągły) na wydajność produkcji biogazu. Badania przeprowadzono w skali pilotującej z użyciem reaktora fermentacyjnego wyposażonego w nowatorski system mieszania. Badania nad efektywnością pracy reaktora fermentacyjnego wyposażonego w klatkowy system mieszający przeprowadzono w 10 seriach różniących się prędkością obrotową mieszadła: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 obr./min. Wyniki badań wskazują na skuteczne funkcjonowanie mieszadła klatkowego w reaktorze fermentacyjnym. Ilość uzyskiwanego biogazu rosła wraz ze zwiększaniem prędkości obrotowej mieszadła od 0,5 do 2,5 obr./min Wartość współczynnika produkcji biogazu również rosła wraz ze zwiększaniem prędkości obrotowej, ale jedynie do 2,5 obr./min.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Natural Sciences
• Rocznik: 2012
• Tom: 27
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.181-192,fig.,ref.

Twórcy

autor

Zielinski M.

• Department of Environmental Protection Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul.Romana Prawochenskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Grala A.

• Department of Environmental Protection Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul.Romana Prawochenskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Debowski M.

• Department of Environmental Protection Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul.Romana Prawochenskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Krzemieniewski M.

• Department of Environmental Protection Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul.Romana Prawochenskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland

autor

Dudek M.

• Department of Environmental Protection Engineering, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, ul.Romana Prawochenskiego 1, 10-719 Olsztyn, Poland

Bibliografia

• AMON T., AMON B., KRYVORUCHKO V.,MACHMULLER A., HOPFNER-SIXT K., BODIROZA V., HRBEK R., FRIEDEL J., POTSCH E., WAGENTRISTL H., SCHREINER M., ZOLLITSCH W. 2007. Methane production through anaerobic digestion of various energy crops grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technol., 98: 3204–3212.
• ASAM Z., POULSEN T.G., NIZAMI A.S., RAFIQUE R., KIELY G., MURPHY J.D. 2011. How can we improve biomethane production per unit of feedstock in biogas plants? Appl. Energy., 88: 2013–2018.
• BRAUN R., WEILAND P., WELLINGER A. 2008. Biogas from energy crop digestion. IEA Bionergy Task 37– Energy from Biogas and Landfill Gas, in print, www.IEA-Biogas.net, access: 9.04.2010.
• BURTON C.H., TURNER C. 2003. Manure management treatment strategies for sustainable agriculture, second ed. Silsoe Research Institute, Wrest Park, Silsoe, Bedford, UK.
• CELIS E., ELEFSINIOTIS P., SINGHAL N. 2008. Biodegradation of agricultural herbicides in sequencing batch reactors under aerobic or anaerobic conditions. Water Res., 42: 3218–3224.
• DEMIREL B., SCHERER P. 2009. Bio-methanization of energy crops through mono-digestion for continuous production of renewable biogas. Renew. Energy., 34: 2940–2945.
• DINUCCIO E., BALSARI P., GIOELLI F. , MENARDO S. 2010. Evaluation of the biogas productivity potential of some Italian agro-industrial biomasses. Bioresource Technol., 101: 3780–3783.
• FANTOZZI F., BURATTI C. 2009. Biogas production from different substrates in an experimental Continuously Stirred Tank Reactor anaerobic digester. Bioresource Technol., 100: 5783–5789.
• HOLM-NIELSEN J.B, AL SEADI T., OLESKOWICZ-POPIEL P. 2009. The future of anaerobic digestion and biogas utilization. Bioresource Technol., 100: 5478–5484.
• KAPARAJU P., SERRANO M., ANGELIDAKI I. 2009. Effect of reactor configuration on biogas production from wheat straw hydrolysate. Bioresource Technol., 100: 6317–6323.
• KHURSHEED K., HOFFMANN R., KLASSON T.K., AL-DAHHAN M.H. 2005. Anaerobic digestion of animal waste: Effect of mode of mixing. Water Res., 39: 3597–3606.
• LIU D.W., LIU D.P., ZENG R.J., ANGELIDAKI I. 2006. Hydrogen and methane production from household solid waste in the two-stage fermentation process. Water Res., 40, 2230–2236.
• OSLAJ M., MURSEC B., VINDIS P. 2010. Biogas production from maize hybrids. Biomass and bioenergy, 34: 1538–1545.
• WARD A.J., HOBBS P.J., HOLLIMAN P.J., JONES D.L. 2008. Optimisation of the anaerobic digestion of agricultural resources. Bioresource Technol., 99: 7928–7940.
• WUA X., YAO W., ZHU J., MILLER C. 2010. Biogas and CH4 productivity by co-digesting swine manure with three crop residues as an external carbon source. Bioresource Technol., 101: 4042–4047

Uwagi

Rekord w opracowaniu