PL231362B1 - Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu - Google Patents
Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazuInfo
- Publication number
- PL231362B1 PL231362B1 PL413296A PL41329615A PL231362B1 PL 231362 B1 PL231362 B1 PL 231362B1 PL 413296 A PL413296 A PL 413296A PL 41329615 A PL41329615 A PL 41329615A PL 231362 B1 PL231362 B1 PL 231362B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- biogas
- biomass
- meadow
- preparation
- meadow biomass
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 11
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 11
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000009997 thermal pre-treatment Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu mający zastosowanie w produkcji energii elektrycznej i cieplnej.
Produkcja biogazu w instalacjach biogazowych w procesie fermentacji metanowej biomasy jest jedną z najbardziej obiecujących technologii produkcji energii elektrycznej i cieplnej [Weiland, 2010].
W wyniku beztlenowego rozkładu wysokocząsteczkowych związków organicznych, zachodzącego dzięki zróżnicowanym konsorcjom mikrobiologicznym, otrzymuje się min. biogaz, o którego energetycznej przydatności decyduje udział metanu występującego zazwyczaj w zakresie od 40 do 70%. Wpływ na produkcję biogazu mają m.in. chemizm substratów, zastosowane rozwiązania technologiczne w komorach fermentacyjnych, a także parametry technologiczne prowa dzenia procesu [Jędrczak, 2007].
Z literatury naukowej i technicznej znane są rozmaite sposoby przygotowania biomasy do procesu fermentacji metanowej, które pozwalają na zwiększenie produkcji biogazu. Stosuje się np. metody: (1) mechaniczne (np. mielenie, cięcie); (2) chemiczne (działanie zasadami, kwasami, rozpuszczalnikami organicznymi); (3) termiczne (działanie parą i gorącą wodą); (4) biologiczne (kiszenie, inokulacja, dezintegracja enzymatyczna), (5) dezintegrację ultradźwiękami, (6) maceracja [Bernat, Wojnowska - Baryła, 2014; Biega, Trojanowska - Olichwer, 2012].
Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu polegający na tym, że biomasa łąkowa o poziomie wilgotności około 50% zostaje poddana termicznej obróbce poprzez mrożenie w jej w temperaturze -27°C przez około 90 dni, następnie tak przygotowaną biomasę łąkową, po homogenizacji i rozdrobnieniu, poddaje się procesowi mezofilowej fermentacji metanowej celem produkcji biogazu.
Tak przygotowana biomasa umożliwia otrzymanie substratu do wytwarzania paliwa (biogazu) o średniej zawartości metanu powyżej 50%, który może być wykorzystan y do produkcji energii elektrycznej i cieplnej.
Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość znaczącej poprawy efektywności procesu fermentacji metanowej poprzez zwiększenie produkcji biogazu o prawie 90% w porównaniu z biomasą łąkową świeżą.
Zaletą sposobu według wynalazku jest także redukcja zawartości suchej masy i suchej masy organicznej we wsadzie fermentacyjnym po procesie fermentacji, co jest korzystne z uwagi na możliwość ograniczenia emisji szkodliwych gazów do atmosfery (metan, dwutlenek węgla).
Kolejną zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość długotrwałego przechowania substratu dla biogazowi, co w skali przemysłowej ułatwia utrzymanie ciągłości produkcji biogazu.
Zaletą sposobu przygotowania substratu i jego fermentacji, jest zagospodarowanie często uciążliwych odpadów biodegradowalnych, w tym biomasy łąkowej, co ma istotne znaczenie dla ochrony środowiska.
Przedmiot wynalazku, został opisany w przykładzie wykonania, który służy zobrazowaniu przedmiotowego rozwiązania i nie powinien być uznany za ograniczający zakres ochrony patentowej.
P r z y k ł a d 1
Biomasa łąkowa została poddana termicznej obróbce poprzez mrożenie w temperaturze -27°C przez około 90 dni. Następnie surowiec, po homonenizacji i rozdrobnieniu (analogicznym procesom homogenizacji i rozdrobnienia poddawana była biomasa łąkowa świeża - próba 1), poddano badaniom fermentacyjnym w bioreaktorach Sartorius Biostat A Plus o pojemności roboczej 5,00 L, posiadających możliwość kontroli parametrów fizyko-chemicznych. Na podstawie uzyskanych danych o produkcji biogazu i charakterystyce chemicznej surowca obliczono wskaźniki biogazodochodowości (Ryc. 1).
PL 231 362 Β1
Biogazodochodowość [NL kg 1 SMO]
600
500
449,87
300
200
232,21
237,29
100
BŚa
BŚb
BMa
BMb nazwa próby
Ryc. 1 Porównanie biogazodochodowości prób biomasy łąkowej świeżej i poddanej obróbce termicznej.
Objaśnienia: BŚa, BŚb - biomasa łąkowa świeża;
BMa, BMb - biomasa łąkowa poddana termicznej obróbce wstępnej;
Uzyskane wyniki wykazały wzrost biogazodochodowości po zastosowaniu metody termicznej obróbki surowca przed fermentacją, tj. wzrost biogazodochodowości o średnio ponad 90% w porównaniu z próbami biomasy łąkowej świeżej. Przeprowadzone analizy chromatograficzne prób biogazu wykazały, że biogaz powstały w wyniku konwersji biomasy łąkowej po termicznej obróbce wstępnej zawierał średnio powyżej 50% metanu.
<υ
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
BMa BMb nazwa próby
Ryc. 2. Średnia zawartość metanu w biogazie.
Objaśnienia: BŚa, BŚb - biomasa łąkowa świeża;
BMa, BMb - biomasa łąkowa poddana termicznej obróbce wstępnej;
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu, znamienny tym, że biomasa łąkowa o poziomie wilgotności około 50% zostaje poddana termicznej obróbce poprzez mrożenie jej w temperaturze -27°C przez około 90 dni, następnie tak przygotowaną biomasę łąkową, po homogenizacji i rozdrobnieniu, poddaje się procesowi mezofilowej fermentacji metanowej celem produkcji biogazu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413296A PL231362B1 (pl) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413296A PL231362B1 (pl) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413296A1 PL413296A1 (pl) | 2017-01-30 |
| PL231362B1 true PL231362B1 (pl) | 2019-02-28 |
Family
ID=57867833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413296A PL231362B1 (pl) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231362B1 (pl) |
-
2015
- 2015-07-28 PL PL413296A patent/PL231362B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413296A1 (pl) | 2017-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Synergetic pretreatment of algal biomass through H2O2 induced microwave in acidic condition for biohydrogen production | |
| Hu et al. | Mechanisms of microwave irradiation pretreatment for enhancing anaerobic digestion of cattail by rumen microorganisms | |
| Li et al. | Kinetics and mechanism for hydrothermal conversion of polyhydroxybutyrate (PHB) for wastewater valorization | |
| Muhammad Nasir et al. | Pretreatment of lignocellulosic biomass from animal manure as a means of enhancing biogas production | |
| Jehlee et al. | Biohythane production from Chlorella sp. biomass by two-stage thermophilic solid-state anaerobic digestion | |
| Gómez-Guerrero et al. | Co-digestion of Agave angustifolia haw bagasse and vinasses for biogas production from mezcal industry | |
| Ding et al. | Fermentative hydrogen and methane co-production from pretreated Spartina anglica biomass with optimal saccharification effect under acid/alkali-assisted steam/microwave heating and enzymolysis | |
| Guarino et al. | Effect of thermal and mechanical pre-treatments on the CH4-H2 Production from water buffalo manure in different process conditions | |
| PL231362B1 (pl) | Sposób przygotowania biomasy łąkowej do wytwarzania biogazu | |
| Cai et al. | Impact of different pretreatments on the anaerobic digestion performance of cucumber vine | |
| CN107474847A (zh) | 一种牦牛粪生物炭制作及其草地恢复方法 | |
| Ijaz et al. | Biogas synthesis from leather industry solid waste in Pakistan | |
| Szaja et al. | Implementation of solidified carbon dioxide to anaerobic co-digestion of municipal sewage sludge and orange peel waste | |
| Talreja et al. | Harnessing biomethane through thermally enhanced co-digestion of Rice straw and Napier grass | |
| Mousa et al. | Predicting biogas production by anaerobic digestion of organic wastes through kinetic modeling | |
| Hassan | Comparative study of biogas production from sugarcane bagasse and cow dung | |
| Ismail et al. | Anaerobic co-digestion of giant reed for biogas recovery | |
| Zobeashia et al. | The impact of physicochemical parameter in anaerobic digestion of organic wastes | |
| Ajel et al. | Acidic pretreatment of cellulose for bio methane production | |
| CN104073522A (zh) | 一种汽爆甘蔗叶干法厌氧发酵制备沼气的工艺 | |
| Paneti et al. | Microbial Cultures and Pretreatment Strategies for Hydrogen Production from Agricultural Crop Residues | |
| KR20160063208A (ko) | 유기성 폐기물의 혐기성 소화 공정에서 나트륨에 의한 메탄생성 저해 억제 방법 | |
| Belaid et al. | Biochemical methane potential analysis using cow dung, chicken manure and pig manure under mesophilic conditions | |
| Hamid et al. | Biohydrogen production from palm oil mill effluent with Moringa Oleifera seeds as support carrier in attached growth system | |
| Golub et al. | Obtaining biogas during fermentation of fat-containing wastes of leather production |