PL236962B1 - Method for amplification of methanation, method for obtaining a composition for amplification of methanation, composition for amplification of methanation and application of halloysite for amplification of methanation - Google Patents
Method for amplification of methanation, method for obtaining a composition for amplification of methanation, composition for amplification of methanation and application of halloysite for amplification of methanation Download PDFInfo
- Publication number
- PL236962B1 PL236962B1 PL421577A PL42157717A PL236962B1 PL 236962 B1 PL236962 B1 PL 236962B1 PL 421577 A PL421577 A PL 421577A PL 42157717 A PL42157717 A PL 42157717A PL 236962 B1 PL236962 B1 PL 236962B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- halloysite
- methanation
- biogas
- microorganisms
- fermentation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku są sposób wzmacniania metanizacji, sposób otrzymywania kompozycji do wzmacniania metanizacji, kompozycja do wzmacniania metanizacji oraz zastosowanie haloizytu do wzmacniania metanizacji. Rozwiązanie dotyczy opracowania preparatów mieszanych do wzmacniania procesu metanizacji osadów ściekowych. Bardziej szczegółowo wynalazek dotyczy sposobu wykorzystania haloizytu do wzmacniania procesu produkcji biogazu z substratów roślinnych i organicznych materiałów odpadowych (np. osadów ściekowych) i zmniejszania ilości przefermentowanych osadów oraz cieczy po-fermentacyjnej, korzystnie poprzez zastosowanie haloizytu jako nośnika mikroorganizmów uczestniczących w procesie produkcji biogazu, korzystnie bakterii hydrolizujących rozkład białek i tłuszczy, korzystnie namnażanych na podłożu zawierającym melasę lub innych materiałach odpadowych. Przedmiotem wynalazku jest również wykorzystanie haloizytu do poprawy jakości produkowanego biogazu, poprzez bezpośrednią sorpcję H2S w komorze fermentacyjnej, bez konieczności stosowania zewnętrznych filtrów wychwytujących. Przedmiotem wynalazku jest również wykorzystanie haloizytu do wychwytywania i neutralizacji związków organicznych i nieorganicznych toksycznych dla mikroorganizmów uczestniczących w fermentacji metanowej.The present invention relates to a method for enhancing methanation, a method for preparing a composition for enhancing methanation, a composition for enhancing methanation, and the use of halloysite to enhance methanation. The solution concerns the development of mixed preparations for enhancing the methanation process of sewage sludge. More specifically, the invention relates to a method of using halloysite to enhance the biogas production process from plant substrates and organic waste materials (e.g. sewage sludge) and to reduce the amount of fermented sludge and post-fermentation liquid, preferably by using halloysite as a carrier of microorganisms involved in the biogas production process, preferably bacteria that hydrolyze the degradation of proteins and fats, preferably grown on a substrate containing molasses or other waste materials. The subject of the invention is also the use of halloysite to improve the quality of the produced biogas through direct sorption of H2S in the fermentation chamber, without the need to use external filters. The subject of the invention is also the use of halloysite to capture and neutralize organic and inorganic compounds that are toxic to microorganisms participating in methane fermentation.
Fermentacja metanowa jest to zespół przemian biochemicznych w trakcie, których następuje rozłożenie materii organicznej z wydzieleniem metanu (biogazu). Materia organiczna w procesie fermentacji metanowej jest rozkładana przez złożony kompleks mikroorganizmów, w czterech głównych etapach: hydroliza, kwasogeneza, octanogeneza oraz metanogeneza. Pierwsze trzy etapy fermentacji metanowej prowadzone są przez szeroką gamę bakterii, natomiast ostatnia faza, metanogeneza, przez arechony metanogene [1,2].Methane fermentation is a set of biochemical changes during which organic matter is decomposed with the release of methane (biogas). In the process of methane fermentation, organic matter is broken down by a complex complex of microorganisms in four main stages: hydrolysis, acidogenesis, acetateogenesis and methanogenesis. The first three stages of methane fermentation are carried out by a wide range of bacteria, while the last stage, methanogenesis, by methanogen archones [1,2].
Wydajność procesu fermentacji metanowej zależna jest od czynników: (i) technologicznych tj. rodzaj rektora i sposób mieszania, (ii) fizycznych i chemicznych, tj. temperatura, odczyn i zasolenie oraz (iii) biologicznych, tj. odpowiednie źródło mikroorganizmów, aktywność i stabilność struktury zespołu mikroorganizmów prowadzących proces. Natomiast aktywność mikroorganizmów prowadzących proces fermentacji metanowej jest determinowana obecnością substratów odżywczych i suplementów wzrostu. Czynnikiem wspomagających wzrost i aktywność mikroorganizmów przeprowadzających fermentację metanową mogą być sorbenty mineralne.The efficiency of the methane fermentation process depends on the following factors: (i) technological, i.e. the type of rector and mixing method, (ii) physical and chemical, i.e. temperature, pH and salinity, and (iii) biological, i.e. a suitable source of microorganisms, activity and stability the structure of the microorganisms involved in the process. On the other hand, the activity of microorganisms conducting the methane fermentation process is determined by the presence of nutrient substrates and growth supplements. Mineral sorbents may be a factor supporting the growth and activity of microorganisms carrying out methane fermentation.
Sorbenty mineralne wpływają na zwiększenie wydajności procesu głównie poprzez ich zdolność do: (i) immobilizacji mikroorganizmów na swojej powszechni, (ii) redukcji stężenia toksycznych związków, takich jak: jon amonowy, lotne kwasy tłuszczowe (LTK), fenole oraz (iii) uwalniania kationów, które stają się łatwo dostępnymi makroelementami dla mikroorganizmów prowadzących ten proces [3].Mineral sorbents increase the efficiency of the process mainly through their ability to: (i) immobilize microorganisms on their common ground, (ii) reduce the concentration of toxic compounds such as: ammonium, volatile fatty acids (LTK), phenols and (iii) release cations which become easily accessible macronutrients for the microorganisms involved in this process [3].
Jednym, ze znanych sorbentów mineralnych wspomagającym proces produkcji biogazu są zeolity naturalne. Zeolity są to minerały z gromady krzemianów o strukturze krystalicznej i porowatej powierzchni. W skład struktury mineralogicznej zeolitów naturalnych wchodzą: Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O. Dzięki swojej budowie i kompozycji zeolity charakteryzującą się zdolnością do: (i) zmian uwodnienia, (ii) adsorpcji toksycznych związków, oraz (iii) wymiany kationów [4].One of the known mineral sorbents supporting the biogas production process are natural zeolites. Zeolites are minerals from the group of silicates with a crystal structure and a porous surface. The mineralogical structure of natural zeolites includes: Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O. Due to their structure and composition, zeolites are characterized by the ability to: (i) change hydration, (ii) adsorb toxic compounds, and (iii) exchange cations [4].
Dzięki swoim właściwością zeolity znalazły zastosowanie w procesie produkcji biogazu. Znajdują się w grupie mineralnych suplementów dozowanych bezpośrednio do komór fermentacyjnych. Jednym z takich produktów jest preparat IPUSmeth-Max Biogas Migulators składający się z zeolitów naturalnych aktywowanych pierwiastkami Fe, Co, Mo, Ni, Cu lub Zn. Zeolity naturalne w swojej strukturze posiadają kationy metali, które mogą ulegać wymianie jonowej, m.in. z jonami amonowymi (częstym inhibitorem metanogenezy), przyczyniając się do zmniejszenia ich stężenia. Natomiast obecność mikroelementów zapewnia optymalny wzrost mikroorganizmów przeprowadzających proces fermentacji metanowej. Jednym z ograniczeń stosowania zeolitów do wzmacniania procesu produkcji biogazu jest wykorzystywanie znaczących ilości tych minerałów. Z danych literaturowych wynika, że aby zwiększyć ilość produkowanego biogazu (~20%) należy dodać znaczącą ilość zeolitu naturalnego (~8-12 g/L) [5]. W związku z powyższym, aktualne prace skupiają się na poszukiwaniu suplementów mineralnych, których już niewielki dodatek (około 0.5-1 g/L) będzie znacznie zwiększał produkcję biogazu z biomasy.Thanks to their properties, zeolites have been used in the biogas production process. They are included in the group of mineral supplements dosed directly into the fermentation chambers. One of such products is the IPUSmeth-Max Biogas Migulators preparation consisting of natural zeolites activated with Fe, Co, Mo, Ni, Cu or Zn elements. Natural zeolites have metal cations in their structure that can undergo ion exchange, e.g. with ammonium ions (a common inhibitor of methanogenesis), contributing to the reduction of their concentration. On the other hand, the presence of microelements ensures optimal growth of microorganisms carrying out the methane fermentation process. One of the limitations of the use of zeolites to enhance the biogas production process is the use of significant amounts of these minerals. Literature data show that in order to increase the amount of produced biogas (~ 20%), a significant amount of natural zeolite (~ 8-12 g / L) should be added [5]. Therefore, the current work is focused on the search for mineral supplements, a small addition of which (about 0.5-1 g / L) will significantly increase the production of biogas from biomass.
Nieliczna grupę preparatów stanowią tzw. preparaty mieszane, w których skład wchodzą zarówno mikroorganizmy, jak i mikroelementy. Jednym z takich preparatów jest AntaFerm BG. W przypadku zastosowania powyższych preparatów, wymagane są nakłady rzędu 25-42 euro na 30 ton wsadu. Są to drogie rozwiązania, nie zawsze dające radykalną poprawę funkcjonowania biogazowni.A small group of preparations are the so-called mixed preparations, which include both microorganisms and microelements. One of such preparations is AntaFerm BG. If the above preparations are used, the required expenditure is EUR 25-42 per 30 tons of charge. These are expensive solutions, not always giving a radical improvement in the functioning of a biogas plant.
Sorbenty mineralne posiadają zdolność do immobilizacji mikroorganizmów. Weiss i wsp. [6] wykazali, że dodatek immobilizowanych bakterii o aktywnościach celulolitycznych na powierzchni zeolitówMineral sorbents have the ability to immobilize microorganisms. Weiss et al. [6] showed that the addition of immobilized bacteria with cellulolytic activities on the surface of zeolites
PL 236 962 B1 naturalnych znacząco zwiększa rozkład kiszonki kukurydzy w trakcie procesu fermentacji metanowej, a co za tym idzie zwiększa produkcję metanu o 50%. Dzięki porowatej powierzchni sorbentów mineralnych istnieje możności opracowania preparatów mieszanych, w skład których wchodzić mogą sorbenty mineralne i wyselekcjonowane szczepy mikroorganizmów o aktywnościach hydrolitycznych.The use of natural materials significantly increases the decomposition of maize silage during the methane fermentation process, and thus increases the production of methane by 50%. Due to the porous surface of mineral sorbents, it is possible to develop mixed preparations, which may include mineral sorbents and selected strains of microorganisms with hydrolytic activities.
Konkurencyjnym sorbentem mineralnym w stosunku do zeolitów jest haloizyt. Haloizyt to również minerał z gromady krzemianów charakteryzujący się porowatą powierzchnią i zawierający w swojej strukturze kationy metali. Haloizyt posiada większą średnice porów niż zeolity naturalne, dzięki czemu posiada większą powierzchnię do immobilizacji molekuł, w tym mikroorganizmów. Ponadto, jest to jeden z powszechniej występujących w Polsce minerałów ilastych.A competitive mineral sorbent in relation to zeolites is halloysite. Halloysite is also a mineral from the group of silicates, characterized by a porous surface and containing metal cations in its structure. Halloysite has a larger pore diameter than natural zeolites, thanks to which it has a larger surface for the immobilization of molecules, including microorganisms. Moreover, it is one of the most common clay minerals in Poland.
W zgłoszeniu patentowym EP2432567 (opubl. 28.03.2012 r.) opisano zastosowanie fermentacji beztlenowej do niszczenia zagrożeń biologicznych i do poprawy produkcji biogazu. Wynalazek dotyczy systemów i metod do wykorzystania procesu fermentacji beztlenowej (AD), szczególnie termofilowej fermentacji beztlenowej (TAD) do zniszczenia materiałów stanowiących zagrożenie biologiczne włączając w to materiały określonego ryzyka (SRM) zawierające priony, patogeny wirusowe i/lub bakteryjne, itp. Wartość dodana wynalazku obejmuje również zastosowanie surowców, które mogą zawierać takie materiały stanowiące zagrożenie biologiczne do osiągnięcia poprawionej produkcji biogazu w formie ulepszonej jakości i ilości biogazu. W zgłoszeniu patentowym WO2009125004 (opubl. 15.10.2009 r.) ujawniono nowe mineralne pochłaniacze gazów dla elektrowni biogazowych. Wynalazek dotyczy zastosowania różnych mineralnych materiałów adsorbujących, takich jak gliny bogate w smektyt, bentonity i/lub haloizyd, w module filtrującym do usuwania szkodliwych lub zakłócających składników gazowych z surowego gazu, takich jak wodór.Patent application EP2432567 (published on March 28, 2012) describes the use of anaerobic digestion to destroy biological hazards and to improve biogas production. The invention relates to systems and methods for using an anaerobic digestion (AD) process, particularly thermophilic anaerobic digestion (TAD) to destroy biohazard materials including prion-containing material (SRM), viral and / or bacterial pathogens, etc. Added value The invention also encompasses the use of raw materials which may contain such biohazardous materials to achieve improved biogas production in the form of improved biogas quality and quantity. The patent application WO2009125004 (published October 15, 2009) discloses new mineral gas absorbers for biogas power plants. The invention relates to the use of various mineral adsorbent materials, such as smectite-rich clays, bentonites, and / or halloyside, in a filter module to remove noxious or interfering gaseous components from the raw gas, such as hydrogen.
W zgłoszeniu patentowym P-408236 (opubl. 16.02.2016 r.) przedstawiono sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego do pochłaniania siarkowodoru i alkoholi tiolowych z osadów ściekowych polegający na zwiększaniu zawartości żelaza w zwietrzelinie haloizytowej i aktywacji zasadowej w pierwszym ze składników adsorbentu i aktywacji zasadowej zwietrzeliny haloizytowej drugiego ze składników adsorbentu charakteryzuje się tym, że 10 części wagowych zwietrzeliny haloizytowej o zawartości tlenków żelaza 14-16% wag., o granulacji 0,05—0,1 mm poddaje się separacji magnetycznej w fazie wodnej w celu uzyskania frakcji o zawartości tlenków żelaza 55—75%. Następnie do pięciu części wagowych frakcji o zawartości tlenków żelaza 55—75% dodaje się 3 części wagowych wodorotlenku sodowego o stężeniu 25% wag., i miesza ogrzewając przez dwie godziny w temp. 383 K, a po oddzieleniu ługu poreakcyjnego otrzymuje się ziarnisty pierwszy składnik adsorbentu, zawierający mieszaninę tlenków i wodorotlenków żelaza oraz do dziesięciu części wagowych surowej zwietrzeliny haloizytowej o granulacji 0,05—0,1 mm. Dodaje się 4 części wagowe wodorotlenku sodowego o stężeniu 20% wag i miesza ogrzewając przez dwie godziny w temp. 353 K, a po oddzieleniu ługu poreakcyjnego otrzymuje się ziarnisty drugi składnik adsorbentu zawierający mieszaninę kaolinitu i haloizytu, a oba składniki pierwszy zawierający mieszaninę tlenków i wodorotlenków żelaza i drugi zawierający mieszaninę kaolinitu i haloizytu miesza się w stosunku wagowym 3 do 1.Patent application P-408236 (published on February 16, 2016) presents a method of producing a halloysite adsorbent for absorbing hydrogen sulphide and thiol alcohols from sewage sludge by increasing the iron content in halloysite and basic activation in the first of the adsorbent components and activation of alkaline halloysite decay. the second of the adsorbent components is characterized by the fact that 10 parts by weight of halloysite decay with an iron oxide content of 14-16% by weight, granulation 0.05-0.1 mm, is subjected to magnetic separation in the water phase to obtain a fraction with iron oxide content 55-75%. Then, 3 parts by weight of sodium hydroxide with a concentration of 25% by weight are added to five parts by weight of the fraction with iron oxides of 55-75%, and mixed with heating for two hours at 383 K, and after separation of the reaction liquor, a granular first component is obtained. an adsorbent containing a mixture of iron oxides and hydroxides and up to ten parts by weight of raw halloysite decay, granulation 0.05-0.1 mm. 4 parts by weight of sodium hydroxide with a concentration of 20% by weight are added and mixed by heating for two hours at 353 K, and after separating the reaction liquor, a granular second component of the adsorbent is obtained, containing a mixture of kaolinite and halloysite, and both components, the first containing a mixture of oxides and hydroxides iron and the other containing a mixture of kaolinite and halloysite are mixed in a weight ratio of 3 to 1.
W zgłoszeniu patentowym P-412600 (opubl. 19.12.2016 r.) opisano sposób wytwarzania fotokatalizatora haloizytowego zwłaszcza do utleniania jonów siarczkowych w uzdrowiskowych ściekach pokąpielowych, polegający na oddzielaniu frakcji minerału haloizytowego zawierającej związki żelazowe, aktywacji roztworem kwasu siarkowego (VI) i ditioninem sodu oraz alkalizacji otrzymanego produktu polega na dodaniu do 5 części wagowych zmielonej frakcji minerału haloizytowego o rozmiarach ziaren 0,05—0,01 mm 10 części wagowych 5% wagowych wodnego roztworu bromku heksadecylotrimetyloamonu, mieszaniu i wydzielaniu frakcji zawierającej związki żelazowe za pomocą separatora magnetycznego wytwarzającego pole magnetyczne o natężeniu 2T, a po aktywacji kwasowej produktu haloizytowego do 5 części wagowych fotokatalizatora haloizytowego dodawaniu 5 części roztworu węglanu sodowego o stężeniu 15% wagowych i kondycjonowaniu w reaktorze ultradźwiękowym stosując pole 25 kHz i o mocy 50 W przez 30 min.Patent application P-412600 (published on 19.12.2016) describes a method of producing a halloysite photocatalyst, especially for the oxidation of sulphide ions in spa post-treatment sewage, consisting in the separation of the halloysite mineral fraction containing iron compounds, activation with a solution of sulfuric acid (VI) and sodium dithionite and the alkalization of the obtained product consists in adding to 5 parts by weight of the ground fraction of halloysite mineral with a grain size of 0.05-0.01 mm 10 parts by weight of a 5% by weight aqueous solution of hexadecyltrimethylammonium bromide, mixing and separating the fraction containing ferric compounds by means of a magnetic separator generating a field magnetic strength of 2T, and after acid activation of the halloysite product to 5 parts by weight of the halloysite photocatalyst by adding 5 parts of sodium carbonate solution at a concentration of 15% by weight and conditioning in an ultrasonic reactor using a field of 25 kHz and a power of 50 W for 30 min.
W opisie patentowym JPS60244283 (opubl. 04.12.1985 r.) ujawniono otrzymywanie mikroorganizmów fermentacji metanowej. Mikroorganizmy są rozdzielane w czystym lub prawie czystym stanie od mikroorganizmów fermentacji metanowej konwencjonalną techniką do rozdziału mikroorganizmów. Oddzielone mikroorganizmy hoduje się konwencjonalną techniką i wyhodowane mikroorganizmy są zbierane. Zbiór mikroorganizmów przeprowadza się w pasażu minerału gliniastego zdolnego do promowania aglutynacji mikroorganizmów, chronienia mikroorganizmów i przyspieszania fermentacji. MineraThe patent description JPS60244283 (published December 4, 1985) discloses the preparation of methane fermentation microorganisms. The microorganisms are separated pure or nearly pure from the methane fermentation microorganisms by a conventional technique for the separation of microorganisms. The separated microorganisms are cultivated by conventional technique and the grown microorganisms are harvested. Harvesting of microorganisms is carried out in the passage of an clay mineral capable of promoting agglutination of microorganisms, protecting microorganisms and accelerating fermentation. Minera
PL 236 962 B1 łem gliniastym jest montmorylonit, kaolinit, haloizyt lub ich mieszanina. Mikroorganizmy są aglutynowane wokół cząsteczek minerału gliny i mogą być wytrącane i rozdzielane małą siłą wirowania. Zebrane mikroorganizmy miesza się i odtwarza jako mikroorganizmy fermentacji metanowej.The clayey clay is montmorillonite, kaolinite, halloysite or a mixture thereof. Microorganisms are agglutinated around clay mineral particles and can be precipitated and separated by low centrifugal force. The harvested microorganisms are mixed and reconstituted as methane fermentation microorganisms.
W opisie patentowym US8771980 (opubl. 13.09.2012 r.) opisano fermentację beztlenową z połączonymi fazami ciekłą do stałą do produkcji biogazu z odpadów komunalnych i rolnych. Biogaz jest otrzymywany w beztlenowej komorze fermentacyjnej dla stanu stałego ze stałej organicznej biomasy, a wytworzony eluat fermentacyjny w powiązanej beztlenowej komorze fermentacyjnej dla stanu ciekłego. Stała biomasa organiczna i eluat fermentacyjny są mieszane w celu wytworzenia mieszaniny eluat-biomasa. Mieszanina eluat-biomasa jest następnie inkubowana w beztlenowej komorze fermentacyjnej dla stanu stałego z wytworzeniem biogazu i odpadu pofermentacyjnego. Inkubacja jest kontrolowana przez dostosowanie składu i właściwości mieszaniny eluat-biomasa. Stała biomasa organiczna może zawierać biomasę lignocelulozową, odpady żywnościowe, rolne i im podobne.The patent specification US8771980 (published 09/13/2012) describes anaerobic digestion with combined liquid to solid phases for the production of biogas from municipal and agricultural waste. Biogas is obtained in an anaerobic digestion chamber for a solid state from solid organic biomass and the fermentation eluate produced in an associated anaerobic digestion chamber for a liquid state. The solid organic biomass and the fermentation eluate are mixed to form an eluate-biomass mixture. The eluate-biomass mixture is then incubated in an anaerobic solid state digestion to produce biogas and digestate. Incubation is controlled by adjusting the composition and properties of the eluate-biomass mixture. Solid organic biomass may include lignocellulosic biomass, food and agricultural waste, and the like.
W zgłoszeniu patentowym EP2462233 (opubl. 13.06.2012 r.) opisano metodę produkcji biogazu lub gazu fermentacyjnego. Wynalazek dotyczy metody do wytwarzania biogazu lub gazu fermentacyjnego poprzez wieloetapową reakcję beztlenową biomasy i/lub osadu ściekowego. Zważywszy na wady w znanym stanie techniki, dostarcza się metodę, która prowadzi do wyższej wydajności surowego gazu lub biogazu i większej zawartości metanu w surowym gazie i zezwala na ekonomicznie usprawnioną metodę działania. Reakcję przeprowadza się w pierwszej fazie fermentacji (F1) przy zachowaniu zawartości TS od 3 do 8% i objętości wsadu od 1 do 3 kg OTS/m3d. W drugiej fazie fermentacji (F2), przeprowadza się reakcję fazy materii stałej przy zachowaniu zawartości TS od 8 do 40% i objętości wsadu powyżej 2 kg OTS/m3d. W drugiej fazie fermentacji substrat fermentacji jest ustawiony na zawartość TS wyższą niż zawartość TS w fazie pierwszej. W obu fazach fermentacji, reakcję przeprowadza się w zakresie lekko kwaśnego lub obojętnego środowiska (pH 6,5-8) Otrzymany w fazach fermentacji (F1, F2) biogaz łączy się lub usuwa oddzielnie i jest on poddawany dalszemu oczyszczaniu.The patent application EP2462233 (published on June 13, 2012) describes a method of producing biogas or fermentation gas. The invention relates to a method for producing biogas or fermentation gas through a multi-stage anaerobic reaction of biomass and / or sludge. Considering the disadvantages of the known art, a method is provided that leads to a higher yield of raw gas or biogas and a higher methane content in the raw gas and allows an economically improved method of operation. The reaction is carried out in the first phase of fermentation (F1) with TS content from 3 to 8% and batch volume from 1 to 3 kg OTS / m3d. In the second phase of fermentation (F2), the reaction of the solid phase is carried out while maintaining the TS content from 8 to 40% and the batch volume above 2 kg OTS / m3d. In the second phase of the fermentation, the fermentation substrate is set to a TS content higher than the TS content in the first phase. In both fermentation phases, the reaction is carried out in a slightly acidic or neutral environment (pH 6.5-8). The biogas obtained in the fermentation phases (F1, F2) is combined or removed separately and subjected to further purification.
W opisie patentowym EP1577269 (opubl. 21.09.2005 r.) opisano zastosowanie polimodyfikowanych zeolitów w pozyskiwaniu biogazu. W procesie otrzymywania biogazu do fermentującego substratu organicznego dodawany jest zeolit w proporcjach 0,1 do około 10% zeolitu.The patent description EP1577269 (published on September 21, 2005) describes the use of polymodified zeolites in the production of biogas. In the process of obtaining biogas, zeolite is added to the fermenting organic substrate in the proportion of 0.1 to about 10% zeolite.
Pomimo, istniejących do tej pory rozwiązań dotyczących zastosowania wysokobiałkowych surowców w procesie fermentacji beztlenowej prowadzących do zwiększonej ilości produkowanego biogazu, jak również jego lepszej jakości oraz zastosowania haloizytu do pochłaniania siarkowodoru i alkoholi tiolowych z osadów ściekowych istnieje ciągła potrzeba opracowania preparatów mieszanych do wzmacniania procesu produkcji biogazu z substratów organicznych.Despite the existing solutions regarding the use of high-protein raw materials in the anaerobic digestion process, leading to an increased amount of biogas produced, as well as its better quality and the use of halloysite to absorb hydrogen sulphide and thiol alcohols from sewage sludge, there is a constant need to develop mixed preparations to strengthen the biogas production process from organic substrates.
Celem wynalazku jest opracowanie preparatów mieszanych do wzmacniania procesu produkcji biogazu z substratów organicznych. Bardziej szczegółowo rozwiązanie dotyczy sposobu wykorzystania haloizytu do wzmacniania procesu produkcji biogazu z substratów roślinnych i organicznych materiałów odpadowych (np. osadów ściekowych) i zmniejszania ilości przefermentowanych osadów oraz cieczy pofermentacyjnej, korzystnie poprzez zastosowanie haloizytu jako nośnika mikroorganizmów uczestniczących w procesie produkcji biogazu.The aim of the invention is to develop mixed preparations for enhancing the biogas production process from organic substrates. More specifically, the solution relates to a method of using halloysite to enhance the biogas production process from plant substrates and organic waste materials (e.g. sewage sludge) and to reduce the amount of fermented sludge and digestate, preferably by using halloysite as a carrier of microorganisms involved in the biogas production process.
Nieoczekiwanie okazało się, że możliwe jest opracowanie sposobu wykorzystania haloizytu do wzmacniania procesu produkcji biogazu z substratów roślinnych i organicznych materiałów odpadowych (np. osadów ściekowych) i zmniejszania ilości przefermentowanych osadów oraz cieczy po-fermentacyjnej.Surprisingly, it turned out that it is possible to develop a method of using halloysite to enhance the biogas production process from plant substrates and organic waste materials (e.g. sewage sludge) and to reduce the amount of fermented sludge and post-fermentation liquid.
Niniejszy wynalazek opiera się na odpowiednim sposobie przygotowania haloizytu i sposobie dodawania do komór fermentacyjnych wykorzystujących różnorodne substraty organiczne. W pierwszym etapie kluczowe jest dobranie odpowiedniego uziarnienia haloizytu. Do wzmacniania procesu produkcji biogazu korzystne jest stosowanie frakcji minerałów wielkości 0,25-2,0 mm. W celu przygotowania frakcji odpowiedniej wielkości należy przesiać haloizyty na sitach o odpowiedniej wielkości oczek. Ponadto, nieoczekiwanie okazało się możliwe zastosowanie wysokobiałkowych surowców w procesie fermentacji beztlenowej prowadzących do zwiększonej ilości produkowanego biogazu, jak również jego lepszej jakości oraz zastosowania haloizytu do pochłaniania siarkowodoru i alkoholi tiolowych z osadów ściekowych poprzez bezpośrednią sorpcję H2S w komorze fermentacyjnej, bez konieczności stosowania zewnętrznych filtrów wychwytujących, jak i wykorzystanie haloizytu do wychwytywania i neutralizacji związków organicznych i nieorganicznych toksycznych dla mikroorganizmów uczestniczących w fermentacji metanowej.The present invention is based on a suitable method of preparing halloysite and a method of adding to fermentation chambers using a variety of organic substrates. In the first stage, the key is to select the appropriate grain size distribution of halloysite. To enhance the biogas production process, it is advantageous to use a mineral fraction of 0.25-2.0 mm. In order to prepare the appropriate size fraction, halloysite should be sifted on sieves with the appropriate mesh size. In addition, unexpectedly, it turned out to be possible to use high-protein raw materials in the anaerobic fermentation process, leading to an increased amount of biogas produced, as well as its better quality and the use of halloysite to absorb hydrogen sulphide and thiol alcohols from sewage sludge through direct sorption of H2S in the fermentation chamber, without the need to use external filters and the use of halloysite to capture and neutralize organic and inorganic compounds that are toxic to microorganisms participating in methane fermentation.
Na potrzeby niniejszego wynalazku zastosowano następujące definicje:For the purposes of the present invention, the following definitions have been used:
PL 236 962 B1PL 236 962 B1
Haloizyt surowy (HL) - stanowi surowy minerał, którego dodatek do procesu metanizacji osadów ściekowych powoduje zwiększenie produkcji biogazu oraz zwiększenie liczby mikroorganizmów prowadzących proces fermentacji metanowej poprzez tworzenie biofilmów bakteryjnych na powierzchni haloizytu. Ponadto haloizyt można zastosować do poprawy jakości produkowanego biogazu, poprzez bezpośrednią sorpcję H2S w komorze fermentacyjnej, bez konieczności stosowania zewnętrznych filtrów wychwytujących.Raw halloysite (HL) - is a raw mineral, the addition of which to the process of methanation of sewage sludge increases the production of biogas and increases the number of microorganisms conducting the methane fermentation process by creating bacterial biofilms on the surface of halloysite. In addition, halloysite can be used to improve the quality of the produced biogas by direct sorption of H2S in the fermentation chamber, without the need to use external filtering filters.
Haloizyt kondycjonowany w mikroelementach (HL-M) - stanowi surowy haloizyt kondycjonowany w roztworach minerałów. Dodatek kondycjonowanego minerału zwiększa aktywność mikroorganizmów prowadzących proces fermentacji metanowej, przyczyniając się tym do wzmocnienia procesu metanizacji osadów ściekowych. Haloizyt kondycjonowany w mikroelementach oraz w roztworze serwatki (HL-MS). Kondycjonowanie minerałów w roztworze serwatki ma na celu przygotowanie minerału do przeprowadzania wydajnego procesu immobilizacji egzogennej puli mikroorganizmów. Kondycjonowanie minerału w serwatki powodu utworzenie się biofilmu na powierzchni minerału, ułatwiającym tym immobilizacje konsorcjów mikroorganizmów o aktywnością hydrolitycznych.Micronutrient conditioned halloysite (HL-M) - is a raw halloysite conditioned in mineral solutions. The addition of the conditioned mineral increases the activity of microorganisms conducting the methane fermentation process, thus contributing to the enhancement of the sewage sludge methanation process. Halloysite conditioned in micronutrients and in whey solution (HL-MS). The conditioning of minerals in the whey solution is to prepare the mineral to carry out an efficient immobilization process of the exogenous pool of microorganisms. The conditioning of the mineral in whey causes the formation of a biofilm on the surface of the mineral, thus facilitating the immobilization of the consortia of microorganisms with hydrolytic activity.
Haloizyt kondycjonowany w mikroelementach oraz w roztworze serwatki i wzbogacony w bakterie unieruchomione na jego powierzchni (HL-MS-Bac). Aktualnie przeprowadzono immobilizacje bakterii produkujących enzym degradujący ksylan na powierzchni zeolitów naturalnych - preparat -IPUSmeth-Max Biogas Migulators [6]. Opracowany preparat stosowano jedynie do zwiększania stopnia degradacji kieszonki kukurydzy (obecnego w niej związku hemicelulozy).Halloysite conditioned in micronutrients and in whey solution and enriched with bacteria immobilized on its surface (HL-MS-Bac). Currently, the immobilization of bacteria producing the xylan-degrading enzyme on the surface of natural zeolites has been carried out - the preparation -IPUSmeth-Max Biogas Migulators [6]. The developed preparation was used only to increase the degree of degradation of the corn pocket (the hemicellulose compound present in it).
Przedmiotem wynalazku jest sposób wzmacniania metanizacji, charakteryzujący się tym, że stosuje się haloizyt o frakcjach wielkości 0,25-2,0 mm, i, że sposób obejmuje etap dodawania haloizytu do komory fermentacyjnej, gdzie w pierwszym etapie do komory fermentacyjnej dodaje się od 0,05-0,1 g haloizytu /dm3 cieczy fermentacyjnej do 5-8 g haloizytu /dm3 cieczy fermentacyjnej.The subject of the invention is a method of enhancing methanation, characterized in that halloysite with fractions of 0.25-2.0 mm is used, and that the method comprises the step of adding halloysite to the fermentation chamber, where in the first step 0 0.05 - 0.1 g of halloysite / dm 3 of fermentation liquid to 5-8 g of halloysite / dm 3 of fermentation liquid.
Korzystnie, gdy haloizyt jest kondycjonowany lub surowy.The halloysite is preferably conditioned or raw.
Korzystnie, gdy haloizyt dodaje się w workach lub bezpośrednio wsypuje się do środka komory fermentacyjnej.The halloysite is preferably added in bags or directly poured into the center of the fermentation chamber.
Korzystnie, gdy częstość i ilość dodawanego haloizytu uzależnia się od charakteru fizyczno-chemicznego utylizowanego substratu organicznego.Preferably, the frequency and amount of halloysite added depends on the physico-chemical nature of the recycled organic substrate.
Korzystnie, gdy wzmacnia się proces produkcji biogazu.Preferably, the biogas production process is enhanced.
Korzystnie, gdy zmniejsza się ilość przefermentowanych osadów i cieczy pofermentacyjnych.Preferably, the amount of digested sludge and digestate is reduced.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania kompozycji do wzmacniania metanizacji, charakteryzujący się tym, że haloizyt kondycjonuje się poprzez sekwencyjne płukanie 100 g minerału w 1000 ml roztworu A zawierającego: 0,02 - 0,05 g ZnSO4 · 7H2O ; 0,01 - 0,05 g MnCb ·7Η2Ο; 0,01 - 0,005 g FeSO4 · 7H2O; 0,01 - 0,005 g (NH4)6Mo?O24 · 4H2O; 0,01 - 0,005 g CuSO4 · 5H2O; 0,01 - 0,005 g CoCl2 · 6H2O; 0,02 - 0,05 g NaOH i 1000 ml roztworu B zawierającego po 0,01 - 0,05 mg kwasu p-aminobenzoesowego, pantotenianu wapnia, oraz witaminy B12, przy czym kondycjonowanie haloizytu w każdym roztworze obejmuje mieszanie przez co najmniej 2 godziny przy 60 obrotach na minutę, a następnie sedymentację minerałów w temperaturze 4°C oraz dwukrotne przepłukiwanie 0,5 dm3 wodą destylowaną, po czym po etapie kondycjonowania w mikroelementach, witaminach i roztworze kwaśnej serwatki następuje etap immobilizacji bakterii hydrolizujących białka i tłuszcze.Another object of the invention is a method of obtaining a composition for enhancing methanation, characterized in that the halloysite is conditioned by sequential washing of 100 g of the mineral in 1000 ml of solution A containing: 0.02-0.05 g ZnSO4 · 7H2O; 0.01 - 0.05 g MnCb · 7Η2Ο; 0.01 - 0.005 g FeSO4 · 7H2O; 0.01 - 0.005 g (NH4) 6Mo · O24 · 4H2O; 0.01 - 0.005 g CuSO4 · 5H2O; 0.01 - 0.005 g CoCl2 · 6H2O; 0.02 - 0.05 g of NaOH and 1000 ml of solution B containing 0.01 - 0.05 mg of p-aminobenzoic acid, calcium pantothenate, and vitamin B12, whereby conditioning of the halloysite in each solution involves mixing for at least 2 hours at 60 revolutions per minute, followed by sedimentation of minerals at a temperature of 4 ° C and rinsing twice with 0.5 dm 3 of distilled water, followed by conditioning in microelements, vitamins and acid whey solution, followed by the immobilization of protein and fat hydrolysing bacteria.
Korzystnie, gdy kondycjonowane w roztworach mikroelementów i witamin haloizyty przygotowuje się następnie do immobilizacji bakterii hydrolizujących białka i tłuszcze, gdzie w celu przeprowadzenia kolonizacji minerałów prowadzi się etap preinkubacji w 0,2-2% roztworze kwaśnej serwatki.Preferably, the halloysite conditioned in micronutrient and vitamin solutions are then prepared for the immobilization of protein and fat hydrolysing bacteria, where a pre-incubation step in 0.2-2% acid whey solution is carried out in order to colonize the minerals.
Korzystnie, gdy serwatka zawiera 100-300 g/dm3 białka, 50-150 g/dm3 węglowodanów, 0,2-1 g/dm3 tłuszczów oraz komórki bakterii.Preferably the whey comprises 100-300 g / dm 3 of protein, 50-150 g / dm 3 of carbohydrates, 0.2-1 g / dm 3 of fats and bacterial cells.
Korzystnie, gdy etap preinkubacji obejmuje umieszczenie 100 g kondycjonowanego w minerałach haloizytu w 0,2-2% kwaśnej serwatki, gdzie stężenie uzależnione jest od składu serwatki, i płukanie w trybie ciągłym przez 18-24 godz., następnie po inkubacji haloizyty przepłukuje się co najmniej dwukrotnie 0,5 -1 dm3 roztworu fizjologicznego NaCI, korzystnie 0,85% NaCI.Preferably, when the pre-incubation step involves placing 100 g of minerally conditioned halloysite in 0.2-2% acid whey, where the concentration depends on the composition of the whey, and rinsing continuously for 18-24 hours, then after incubation the halloysite is rinsed with a double least 0.5 to 1 dm 3 of physiological solution of NaCl, preferably 0.85% NaCl.
Korzystnie, gdy immobilizację bakterii prowadzi się analogicznie do etapu preinkubacji.Preferably, the immobilization of the bacteria is performed analogously to the pre-incubation step.
Korzystnie, gdy 100 g kondycjonowanego haloizytu umieszcza się w naczyniu zawierającym podłoże minimalne (skład: polifoska 0,1 g/dm3, saletra amonowa 0,2 g/dm3) i 0,1-2% roztworu przemysłowej melasy, po czym tak przygotowane podłoże zaszczepia się wybranymi szczepami bakterii pobranymi z hodowli nocnej, tak by gęstość komórek na starcie nie przekraczała 106 komórek na ml podłoża.Preferably, when 100 g of conditioned halloysite is placed in a vessel containing a minimal substrate (composition: polyphoska 0.1 g / dm 3 , ammonium nitrate 0.2 g / dm 3 ) and 0.1-2% solution of industrial molasses, then yes the prepared medium is inoculated with selected bacterial strains taken from overnight culture, so that the cell density at the start does not exceed 10 6 cells per ml of medium.
Korzystnie, gdy hodowlę prowadzi się od 18 godzin do 72 godzin w zależności od czasu generacji wybranych szczepów bakterii.Preferably, the cultivation is carried out from 18 hours to 72 hours depending on the generation time of the selected bacterial strains.
PL 236 962 B1PL 236 962 B1
Korzystnie, gdy po okresie inkubacji następuje etap przepłukania haloizytów pokrytych bakteriami w 0,5 —1 dm3 roztworu fizjologicznego NaCI, korzystnie 0,85% NaCI.Preferably, the incubation period is followed by a step of rinsing the bacteria-coated halloyites in 0.5-1 dm 3 of NaCl physiological solution, preferably 0.85% NaCl.
Korzystnie, gdy haloizyt bezpośrednio po procesie immobilizacji wykorzystuje się do wzmacniania procesu produkcji biogazu.Preferably, halloysite is used directly after the immobilization process to enhance the biogas production process.
Korzystnie, gdy haloizyt bezpośrednio po procesie immobilizacji wykorzystuje się do zmniejszania ilości przefermentowanych osadów i cieczy pofermentacyjnych.Preferably, halloysite is used directly after the immobilization process to reduce the amount of fermented sludge and digestate liquids.
Korzystnie, gdy haloizyt po procesie immoblizacji przygotowuje się w formie liofilizatu. Korzystnie, gdy przygotowanie liofilizatu obejmuje 24 godzinne zamrożenie w -80°C zmobilizowanych bakterii na powierzchni minerałów, a następnie liofilizację zmrożonych preparatów, przy czym proces liofilizacji przebiega przez co najmniej 48 godzin pod próżnią 50 Pa.Preferably, halloysite is prepared in the form of a lyophilisate after the immoblization process. Preferably, the preparation of the lyophilisate comprises freezing at -80 ° C of the mobilized bacteria on the surface of the minerals for 24 hours, and then freeze-drying the frozen preparations, the freeze-drying process being carried out for at least 48 hours under a vacuum of 50 Pa.
Korzystnie, gdy haloizyt w hodowli ciągłej dodaje się co najmniej co trzeci dzień.Preferably, halloysite is added in continuous culture at least every third day.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wzmacniania metanizacji, charakteryzująca się tym, że obejmuje kondycjonowane haloizyty i konsorcja mikroorganizmów o aktywnościach hydrolitycznych.Another object of the invention is a composition for promoting methanation, characterized in that it comprises conditioned halloysite and a consortium of microorganisms with hydrolytic activities.
Korzystnie, gdy kompozycję stosuje się do wzmacniania procesu produkcji biogazu.Preferably, the composition is used to enhance a biogas production process.
Korzystnie, gdy kompozycję stosuje się do zmniejszania ilości przefermentowanych osadów i cieczy pofermentacyjnych.Preferably, the composition is used to reduce the amount of fermented sludge and digestate.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie haloizytu do wzmacniania metanizacji, w którym wzmacnia się proces produkcji biogazu z organicznych materiałów odpadowych (np. osadów ściekowych) i zmniejsza się ilości przefermentowanych osadów oraz cieczy po-fermentacyjnej.Another object of the invention is the use of halloysite to enhance methanation, in which the biogas production process from organic waste materials (e.g. sewage sludge) is enhanced and the amounts of fermented sludge and post-fermentation liquid are reduced.
Korzystnie, gdy haloizyt stosuje się jako nośnik mikroorganizmów uczestniczących w procesie produkcji biogazu.Preferably, halloysite is used as a carrier for microorganisms involved in the biogas production process.
Korzystnie, gdy haloizyt stosuje się jako nośnik mikroorganizmów uczestniczących w procesie zmniejszania ilości przefermentowanych osadów oraz cieczy po-fermentacyjnej.Preferably, halloysite is used as a carrier of microorganisms participating in the process of reducing the amount of fermented sludge and post-fermentation liquid.
Korzystnie, gdy mikroorganizmy stanowią bakterie hydrolizujące rozkład białek i tłuszczy, korzystnie namnażane na podłożu zawierającym melasę lub inne materiały odpadowe.Preferably, the microorganisms are bacteria that hydrolyze protein and fat degradation, preferably grown on a substrate containing molasses or other waste materials.
Korzystnie, gdy haloizyt stosuje się do poprawy jakości produkowanego biogazu, poprzez bezpośrednią sorpcję H2S w komorze fermentacyjnej, bez konieczności stosowania zewnętrznych filtrów wychwytujących.Preferably, halloysite is used to improve the quality of the produced biogas by direct sorption of H2S in the fermentation chamber, without the need for external trapping filters.
Korzystnie, gdy haloizyt stosuje się do wychwytywania i neutralizacji związków organicznych i nieorganicznych toksycznych dla mikroorganizmów uczestniczących w fermentacji metanowej.Preferably, halloysite is used to capture and neutralize organic and inorganic compounds that are toxic to the microorganisms involved in the methane fermentation.
Korzystnie, gdy haloizyt stosuje się jako nośnik szczepionek mikroorganizmów zwieszających efektywność metanizacji osadów ściekowych.Preferably, halloysite is used as a carrier of vaccines of microorganisms increasing the efficiency of methanation of sewage sludge.
Proces wzmacniania produkcji biogazu polega na dodatku haloizytu. W zależności od substratu do komory fermentacyjnej należy dodać od 0,1 g haloizytu /dm3 cieczy fermentacyjnej do 5 g haloizytu/dm3 cieczy fermentacyjnej. Kondycjonowane haloizyty dodaje się w specjalnie skonstruowanych workach o średnicy oczek 0,2 mm lub bezpośrednio wsypuje się je do środka komory.The process of enhancing biogas production is based on the addition of halloysite. Depending on the substrate, 0.1 g of halloysite / dm 3 of fermentation liquid should be added to the fermentation chamber to 5 g of halloysite / dm 3 of fermentation liquid. The conditioned halloysite is added in specially constructed bags with a mesh diameter of 0.2 mm or directly poured inside the chamber.
Preparat HL, wykorzystywany do wzmocnienia suplementacji fermentacji metanowej wpływa na zwiększenie produkcji biogazu o 37,38% w przypadku produkcji biogazu z kiszonki kukurydzy oraz o 67,7% w przypadku metanizacji osadów ściekowych.The HL preparation, used to enhance the supplementation of methane fermentation, increases the production of biogas by 37.38% in the case of biogas production from maize silage and by 67.7% in the case of methanation of sewage sludge.
Aby zwiększyć aktywność mikroorganizmów prowadzących utylizację substratów organicznych w procesie fermentacji metanowej prowadzone jest kondycjonowanie minerałów w roztworze mikroelementów i witamin. W ramach niniejszego wynalazku dobrano najbardziej optymalny zestaw mikroelementów oraz witamin, które stymulują wzrost mikroorganizmów i nie są dla nich toksyczne.In order to increase the activity of microorganisms involved in the utilization of organic substrates in the methane fermentation process, conditioning of minerals in a solution of microelements and vitamins is carried out. Within the framework of the present invention, the most optimal set of micronutrients and vitamins has been selected that stimulate the growth of microorganisms and are not toxic to them.
Proces wzmacniania produkcji biogazu polega na dodatku odpowiednio przygotowanych minerałów (kondycjonowanych w mikroelementach, witaminach i serwatce oraz wzbogaconych w bakterie) w formie koncentratu (świeżo przygotowanej mieszaniny) bądź też liofilizatu.The process of enhancing biogas production involves the addition of properly prepared minerals (conditioned in microelements, vitamins and whey and enriched with bacteria) in the form of a concentrate (freshly prepared mixture) or a lyophilisate.
Preparat HL-Bac, wykorzystywany do wzmocnienia suplementacji fermentacji metanowej wpływa na zwiększenie produkcji biogazu o 82,56% w przypadku metanizacji osadów ściekowych.The HL-Bac preparation, used to enhance the methane fermentation supplementation, increases the biogas production by 82.56% in the case of sewage sludge methanation.
W innym aspekcie, wynalazek obejmuje zastosowanie samych haloizytów do bezpośredniego usuwania siarkowodoru w komorze fermentacyjnej oraz detoksykacji i neutralizacji toksycznego działania związków organicznych (np. fenoli). W ramach niniejszego wynalazku wykazano, że dodatek haloizytu w formie „luźnej” lub unieruchomionej w workach przyczynia się do zmniejszenia zawartości siarkowodoru z produkowanego biogazu. Kluczowe jest, aby dodawać minerał w hodowli ciągłej co trzeci dzień.In another aspect, the invention includes the use of halloysite alone for the direct removal of hydrogen sulfide in a fermentation chamber and for detoxification and neutralization of the toxic effects of organic compounds (e.g. phenols). Within the framework of the present invention, it has been shown that the addition of halloysite in the form of "loose" or immobilized in bags contributes to the reduction of the hydrogen sulphide content of the produced biogas. It is crucial to add the mineral in continuous breeding every third day.
Stosowanie preparatu HL w procesie fermentacji metanowej wpływa na redukcję siarkowodoru ze stężenia 200 ppm w wyprodukowanym biogazie do 0 ppm w trakcie hodowli ciągłej.The use of the HL preparation in the methane fermentation process reduces the hydrogen sulphide concentration from 200 ppm in the produced biogas to 0 ppm during continuous cultivation.
PL 236 962 B1PL 236 962 B1
Dla lepszego zrozumienia wynalazku, został on zilustrowany na załączonych figurach rysunku, na których:For a better understanding of the invention, it is illustrated in the accompanying drawing figures, in which:
Figura 1 stanowi wykresy przedstawiające skumulowaną wydajność produkcji biogazu (L/kg s.m.o.) z kiszonki kukurydzy (A) lub z osadów ściekowych (B) w hodowli okresowej bez dodatku minerałów (kontrola) oraz z dodatkiem haloizytu o stężeniu końcowym 5 g/L;Figure 1 is graphs showing the cumulative biogas production yield (L / kg DM) from maize silage (A) or from sewage sludge (B) in a batch culture without the addition of minerals (control) and with the addition of halloysite with a final concentration of 5 g / L;
Figura 2 stanowi wykresy przedstawiające wpływ haloizytu na procentową zawartość metanu w wyprodukowanym biogazie z kiszonki kukurydzy (A) lub z osadów ściekowych (B) podczas hodowli okresowej;Figure 2 are graphs showing the effect of halloysite on the percentage of methane in produced corn silage biogas (A) or from sludge (B) during batch cultivation;
Figura 3 stanowi wykres przedstawiający wpływ haloizytu na procentową redukcję chemicznego zapotrzebowania na tlen podczas procesu produkcji biogazu z kiszonki kukurydzy lub z osadów ściekowych w hodowli okresowej bez dodatku minerałów (kontrola) oraz z dodatkiem haloizytu o stężeniu końcowym 5 g/L;Figure 3 is a graph showing the effect of halloysite on the percentage reduction in chemical oxygen demand during a biogas production process from maize silage or from sludge in a batch culture without mineral addition (control) and with a final concentration of 5 g / L halloysite added;
Figura 4 stanowi wykres przedstawiających wpływ dodatku haloizytu na skład biogazu (CH4, CO2, H2S) wyprodukowanego z osadów ściekowych podczas hodowli quasi-ciągłej;Figure 4 is a graph showing the effect of halloysite addition on the composition of biogas (CH4, CO2, H2S) produced from sewage sludge during quasi-continuous cultivation;
Figura 5 stanowi wykresy przedstawiające skumulowaną wydajność produkcji biogazu (L/kg s.m.o.) z osadów ściekowych w hodowli okresowej bez dodatku minerałów (kontrola), z dodatkiem haloizytu o stężeniu końcowym 5 g/L oraz z dodatkiem mikroorganizmów o aktywnościach hydrolitycznych, zimmobilizowanych na powierzchni haloizytu o stężeniu końcowym 5 g/L.Figure 5 are graphs showing the cumulative biogas production yield (L / kg dm) from sewage sludge in a batch culture without the addition of minerals (control), with the addition of halloysite with a final concentration of 5 g / L and with the addition of microorganisms with hydrolytic activities, immobilized on the halloysite surface with a final concentration of 5 g / L.
W celu lepszego zrozumienia wynalazku został on przedstawiony w przykładowych rozwiązaniach.In order to better understand the invention, it has been presented in exemplary solutions.
Poniższe przykłady zostały umieszczone jedynie w celu zilustrowania wynalazku oraz wyjaśnienia poszczególnych jego aspektów, a nie w celu jego ograniczenia i nie powinny być utożsamiane z całym jego zakresem, który zdefiniowano w załączonych zastrzeżeniach. W poniższych przykładach, jeśli nie wskazano inaczej stosowano standardowe materiały i metody opisane w American Public Health Association (1988) Standard methods for the examination of water and wastewater, 18th ed. Am Public Health Assoc, Washington [7], lub postępowano zgodnie z zaleceniami producentów dla określonych materiałów i metod.The following examples are provided merely to illustrate the invention and to explain its particular aspects, not to limit it, and should not be construed as being within the scope as defined in the appended claims. The following examples use, unless otherwise indicated, the standard materials and methods described in the American Public Health Association (1988) Standard methods for the examination of water and wastewater, 18th ed. Am Public Health Assoc, Washington [7], or manufacturers' recommendations for specific materials and methods were followed.
PRZYKŁADYEXAMPLES
P r z y k ł a d 1. Wpływ haloizytu na kinetykę produkcji biogazuExample 1. Influence of halloysite on the kinetics of biogas production
Głównym przeznaczeniem preparatu HL jest zwiększenie tempa produkcji biogazu z substratów organicznych. W celu weryfikacji wpływu działania preparatu HL na jakość i wydajność produkcji biogazu założono następujące warianty doświadczenia:The main purpose of the HL preparation is to increase the rate of biogas production from organic substrates. In order to verify the influence of the HL preparation on the quality and efficiency of biogas production, the following variants of the experiment were assumed:
• inokulum: poferment z biogazowani rolniczej, substrat: kiszonka kukurydzy - kontrola • inokulum: poferment z biogazowani z rolniczej, substrat: kiszonka kukurydzy, haloizyt • inokulum: cieczy fermentacyjna z biogazowni przy oczyszczalni ścieków, substrat: osady ściekowe - kontrola • inokulum: cieczy fermentacyjna z biogazowni przy oczyszczalni ścieków, substrat: osady ściekowe, haloizyt• inoculum: digestate from agricultural biogas, substrate: maize silage - control • inoculum: digestate from agricultural biogas, substrate: maize silage, halloysite • inoculum: fermentation liquid from biogas plant at sewage treatment plant, substrate: sewage sludge - control • inoculum: liquid fermentation from the biogas plant at the sewage treatment plant, substrate: sewage sludge, halloysite
Hodowle okresowe prowadzono w bioreaktorach o objętości czynnej 800 mL przez 30 dni w temperaturze 37°C. Hodowle prowadzono przy załadowaniu substratem 10 g/L suchej masy organicznej (s.m.o.) oraz inokulum 10 g/L s.m.o. Podczas procesu dziennie monitowano ilość wyprodukowanego biogazu oraz w dniu 5, 10, 20, 30 dokonywano pomiaru stężenia metanu w wyprodukowanym biogazie przy użyciu analizator składu DP-28 (Nanosens, Polska).Batch cultures were carried out in bioreactors with an active volume of 800 mL for 30 days at 37 ° C. Cultures were carried out with the substrate loading 10 g / L dry organic matter (d.m.) and the inoculum 10 g / L d.m.o. During the process, the amount of produced biogas was monitored daily and on days 5, 10, 20, 30, the concentration of methane in the produced biogas was measured using the DP-28 composition analyzer (Nanosens, Poland).
Pierwszym etapem badania było określenie minimalnej dawki haloizytu wpływającego na produkcję biogazu. Przeprowadzone wstępne badania wykazały, że dawka minerału o stężeniu 0,1 g/L zwiększa produkcję biogazu o 10%. Natomiast do dalszych badań nad kinetyką procesu wytypowano dawkę minerału (5 g/L), która znacząco zwiększa produkcję biogazu.The first stage of the study was to determine the minimum dose of halloysite affecting the production of biogas. The preliminary research carried out has shown that the dose of the mineral with a concentration of 0.1 g / L increases the production of biogas by 10%. However, for further research on the kinetics of the process, a dose of the mineral (5 g / L) was selected, which significantly increases the production of biogas.
W celu oszacowania wpływu haloizytu na kinetykę procesu fermentacji metanowej, przeprowadzono hodowle okresowe z dodatkiem haloizytu o stężeniu 5 g/L. Na podstawię uzyskanych wyników stwierdzono, że dodatek preparatu HL zwiększa produkcję biogazu o 37,38% w przypadku produkcji biogazu z kiszonki kukurydzy oraz o 67,7% w przypadku metanizacji osadów ściekowych (Fig. 1ab). Natomiast analiza stężenia metanu w wyprodukowanym biogazie wykazała, że preparat HL wpływa na poprawienie jakości produkowanego biogazu. Suplementacja procesu produkcji biogazu preparatem HL zwiększa stężenie metanu o 0,74 - 8,99% w trakcie trwania hodowli okresowej (Fig. 2ab). Wyniki te świadczą o skuteczności działania preparatu HL jako „wzmacniacza” produkcji wysokiej jakości biogazu.In order to estimate the effect of halloysite on the kinetics of the methane fermentation process, batch cultures with the addition of halloysite at a concentration of 5 g / L were carried out. On the basis of the obtained results, it was found that the addition of the HL preparation increased the production of biogas by 37.38% in the case of biogas production from maize silage and by 67.7% in the case of methanation of sewage sludge (Fig. 1ab). On the other hand, the analysis of methane concentration in the produced biogas showed that the HL preparation improves the quality of the produced biogas. Supplementation of the biogas production process with the HL preparation increases the concentration of methane by 0.74 - 8.99% during the batch culture (Fig. 2ab). These results prove the effectiveness of the HL preparation as an "enhancer" in the production of high-quality biogas.
PL 236 962 B1PL 236 962 B1
Ponadto parametrem charakteryzującym kinetykę rozkładu materii organicznej jest stężenie chemicznego zapotrzebowania na tlen (ChZT). Po 30 dniach procesu fermentacji metanowej z dodatkiem kieszonki kukurydzy jako substratu, redukcja ChZT wynosiła 21,15%, natomiast w hodowli z dodatkiem preparatu HL redukcja była na poziomie 40,6%. W przypadku procesu metanizacji osadów ściekowych po 30 dniach hodowli redukcja ChZT wynosiła 35,68%, a w hodowli z dodatkiem preparatu HL 65,35%. Wyniki te przedstawiają, że dodatek preparatu HL zwiększa redukcje ChZT podczas procesu fermentacji metanowej o 83-92% (Fig. 3).Moreover, the parameter characterizing the kinetics of organic matter decomposition is the concentration of chemical oxygen demand (COD). After 30 days of the methane fermentation process with the addition of corn pocket as a substrate, the COD reduction was 21.15%, while in the culture with the addition of HL preparation the reduction was 40.6%. In the case of the sewage sludge methanation process, after 30 days of cultivation, the COD reduction was 35.68%, and in the cultivation with the addition of HL preparation - 65.35%. These results show that the addition of the HL preparation increases the COD reduction during the methane fermentation process by 83-92% (Fig. 3).
P r z y k ł a d 2. Wpływ haloizytu na stężenie siarkowodoru w wyprodukowanym biogazieExample 2. Effect of halloysite on the concentration of hydrogen sulphide in the produced biogas
Stymulacja procesu fermentacji metanowej osadów ściekowych wzbogaconych preparatem HL prowadzona była również w hodowlach quasi-ciągłych przez 50 dni, w temperaturze 37°C. W trakcie fazy rozruchu procesu, dzienne załadowanie masą organiczną stopniowo wzrastało do 1,5 g s.m.o./dzień. Po ustabilizowaniu się procesu (stabilna produkcja biogazu przez przynajmniej 7 dni) w dniu 21, został dodany minerał haloizyt o stężeniu 5 g/L. Podczas procesu analizowano dzienną produkcję biogazu oraz stężenie gazów (CH4, CO2, H2S) w wyprodukowanym biogazie przy użyciu analizatora składu biogazu DP-28 (Nanosens, Polska).The stimulation of the methane fermentation process of sewage sludge enriched with HL preparation was also carried out in quasi-continuous cultures for 50 days at the temperature of 37 ° C. During the start-up phase of the process, the daily organic matter loading gradually increased to 1.5 g DM / day. After the process had stabilized (stable biogas production for at least 7 days) on day 21, the mineral halloysite was added at a concentration of 5 g / L. During the process, daily biogas production and gas concentration (CH4, CO2, H2S) in the produced biogas were analyzed using the DP-28 biogas composition analyzer (Nanosens, Poland).
Przeprowadzone analizy wykazały, że dodatek prepratu HL do hodowli ciągłej nie wpłynął na zmianę stężenie CH4 i CO2 w wyprodukowanym biogazie, natomiast dodatek preparatu HL znacząco wpłynął na stężenie siarkowodoru. Przed dodatkiem preparatu HL stężenie H2S w wyprodukowanym biogazie wynosiło 300 ppm, po dodatku preparatu HL w dniu 22, stężenie siarkowodoru spadło do 0 ppm. W trakcie trwania hodowli stężenie siarkowodoru stopniowo wzrosło do 150 ppm, po 50 dniach hodowli. Powyższe wyniki wskazują na to, że wzbogacenie hodowli preparatem HL wpływa na redukcję stężenie siarkowodoru w wyprodukowanym biogazie z osadów ściekowych (Fig. 4).The conducted analyzes showed that the addition of HL preparation to continuous culture did not change the concentration of CH4 and CO2 in the produced biogas, while the addition of HL preparation significantly influenced the concentration of hydrogen sulphide. Before the addition of the HL preparation, the concentration of H2S in the produced biogas was 300 ppm, after the addition of the HL preparation on day 22, the concentration of hydrogen sulfide dropped to 0 ppm. During the cultivation, the concentration of hydrogen sulfide gradually increased to 150 ppm after 50 days of cultivation. The above results indicate that enrichment of the culture with HL preparation reduces the concentration of hydrogen sulphide in the produced biogas from sewage sludge (Fig. 4).
P r z y k ł a d 3. Wpływ preparatu złożonego HL-Bac na wydajność produkcji biogazuExample 3. Effect of complex HL-Bac preparation on the efficiency of biogas production
W celu opracowaniu złożonego preparatu HL-Bac, przeprowadzono immobilizacje konsorcjum mikroorganizmów o aktywnościach hydrolitycznych na powierzchni minerału haloizytu. Immobilizację mikroorganizmów prowadzano na powieszonych 5 g minerału w 50 ml podłoża LB (ang. lysogeny broth). Po 48 godzinach inkubacji hodowli w temperaturze 37°C, minerały kilkukrotnie przepłukiwano roztworem soli fizjologicznej i uzyskany preparat suszono przez 24 h w temperaturze pokojowej.In order to develop the complex HL-Bac preparation, the immobilization of a consortium of microorganisms with hydrolytic activities on the surface of the halloysite mineral was carried out. Immobilization of microorganisms was carried out on suspended 5 g of the mineral in 50 ml of LB (lysogeny broth) medium. After 48 hours of incubation of the culture at 37 ° C, the minerals were washed several times with physiological saline solution and the obtained preparation was dried for 24 hours at room temperature.
W celu weryfikacji skuteczności opracowanego preparatu przeprowadzono następujące warianty hodowli okresowych: (i) kontrola - bez dodatku preparatów, (ii) hodowla z dodatkiem haloizyt (5 g/L) HL, (iii) hodowla z dodatkiem konsorcjum mikroorganizmów o aktywnościach hydrolizujących zimmoblizowane na powierzchni haloizytu - HL-Bac, oraz (iv) hodowla z dodatkiem konsorcjum mikroorganizmów o aktywnościach hydrolizujących - Bac. Hodowle okresowe prowadzono w bioreaktorach o objętości czynnej 800 mL przez 30 dni w temperaturze 37°C. Hodowle prowadzono przy załadowaniu substratem 10 g s.m.o./L oraz inokulum 10 g s.m.o./L. Podczas procesu monitorowano dzienną produkcje biogazu.In order to verify the effectiveness of the developed preparation, the following variants of batch cultures were carried out: (i) control - without the addition of preparations, (ii) culture with the addition of halloysite (5 g / L) HL, (iii) culture with the addition of a consortium of microorganisms with hydrolysing activity halloysite - HL-Bac, and (iv) cultivation with the addition of a consortium of microorganisms with hydrolysing activities - Bac. Batch cultures were carried out in bioreactors with an active volume of 800 mL for 30 days at 37 ° C. Cultures were carried out with a loading of 10 g DMO / L substrate and 10 g DMO / L inoculum. Daily biogas production was monitored during the process.
Analiza produkcji biogazu w prowadzonych wariantach hodowli wykazała, że dodatek złożonego preparatu HL-Bac zwiększył produkcję biogazu o 82,56% po 30 dniach hodowli, w porównaniu do warunków kontrolnych. Natomiast, w porównaniu do hodowli tylko z dodatkiem minerału, produkcja biogazu została zwiększona o 18,55% (Fig. 5). Powyższe wyniki wskazują na to, że najwyższa wydajność produkcji biogazu następuje po dodatku preparatu złożonego z konsorcjum mikroorganizmów o aktywnościach hydrolizujących zimmoblizowanym na powierzchni haloizytu (HL-Bac).The analysis of biogas production in the cultivation variants carried out showed that the addition of the complex HL-Bac preparation increased the biogas production by 82.56% after 30 days of cultivation, compared to the control conditions. On the other hand, compared to the cultivation with the addition of the mineral only, the production of biogas was increased by 18.55% (Fig. 5). The above results show that the highest efficiency of biogas production follows the addition of a preparation consisting of a consortium of microorganisms with hydrolysing activities that are immobilized on the surface of halloysite (HL-Bac).
Powyższe wyniki wskazują na to, że haloizyt może być stosowany, jako suplement oraz nośnik szczepionek mikroorganizmów zwieszających efektywność produkcji biogazu.The above results indicate that halloysite can be used as a supplement and carrier for vaccines of microorganisms increasing the efficiency of biogas production.
LITERATURALITERATURE
[1] Gujer, W., and Zehnder, A., 1983. Conversion processes in anaerobic digestion. Water Sci Technol 15,127-167.[1] Gujer, W., and Zehnder, A., 1983. Conversion processes in anaerobic digestion. Water Sci Technol 15,127-167.
[2] Nelson, M.C., Morrison, M., and Yu, Z., 2011. Ameta-analysis of the microbial diversity observed in anaerobic digesters. Bioresour Technol 102, 3730-3739.[2] Nelson, M.C., Morrison, M., and Yu, Z., 2011. Ameta-analysis of the microbial diversity observed in anaerobic digesters. Bioresour Technol 102, 3730-3739.
[3] Milan, Z., Villa, P., Sanchez, E., Montalvo, S., Borja, R., Ilangovan, K., Briones, R., 2003. Effect of natural and modified zeolite addition on anaerobic digestion of piggerywastes. Water Science and Technology 48, 263-269.[3] Milan, Z., Villa, P., Sanchez, E., Montalvo, S., Borja, R., Ilangovan, K., Briones, R., 2003. Effect of natural and modified zeolite addition on anaerobic digestion of piggerywastes. Water Science and Technology 48, 263-269.
PL 236 962 B1PL 236 962 B1
[4] Kesraoui-Ouki, S., Cheeseman, C.R., Perry, R., 1994. Natural zeolite utilization in pollution control: a review of applications to metals' effluents. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 59,121-126.[4] Kesraoui-Ouki, S., Cheeseman, C.R., Perry, R., 1994. Natural zeolite utilization in pollution control: a review of applications to metals' effluents. Journal of Chemical Technology and Biotechnology 59, 121-126.
[5] Kotsopoulosa, T.A., Karamanlisb, X., Dotasc, D., Martzopoulosa, G.G., 2008. The impact of different natural zeolite concentrations on the methane production in thermophilic anaerobic digestion of pig waste. Biosystems Engineering 99:105-111.[5] Kotsopoulosa, T.A., Karamanlisb, X., Dotasc, D., Martzopoulosa, G.G., 2008. The impact of different natural zeolite concentrations on the methane production in thermophilic anaerobic digestion of pig waste. Biosystems Engineering 99: 105-111.
[6] Weiss, S., Tauber, M., Somitsch, W., Meincke, R., Muller, H., Berg, G., Guebitz, G.M., 2010. Enhancement of biogas production by addition of hemicellulolytic bacteria immobilised on activated zeolite. Water Research 44:1970-1980.[6] Weiss, S., Tauber, M., Somitsch, W., Meincke, R., Muller, H., Berg, G., Guebitz, GM, 2010. Enhancement of biogas production by addition of hemicellulolytic bacteria immobilized on activated zeolite. Water Research 44: 1970-1980.
[7] APHA/AWWA/WEF, Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed., United Book Press, Inc., Baltimore, Maryland, 1998.[7] APHA / AWWA / WEF, Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th ed., United Book Press, Inc., Baltimore, Maryland, 1998.
Claims (29)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421577A PL236962B1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method for amplification of methanation, method for obtaining a composition for amplification of methanation, composition for amplification of methanation and application of halloysite for amplification of methanation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL421577A PL236962B1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method for amplification of methanation, method for obtaining a composition for amplification of methanation, composition for amplification of methanation and application of halloysite for amplification of methanation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL421577A1 PL421577A1 (en) | 2018-11-19 |
| PL236962B1 true PL236962B1 (en) | 2021-03-08 |
Family
ID=64213741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL421577A PL236962B1 (en) | 2017-05-12 | 2017-05-12 | Method for amplification of methanation, method for obtaining a composition for amplification of methanation, composition for amplification of methanation and application of halloysite for amplification of methanation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236962B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3936617A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Indian Oil Corporation Limited | A booster composition to improve biogas yield and to stabilize the digester performance |
-
2017
- 2017-05-12 PL PL421577A patent/PL236962B1/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3936617A1 (en) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Indian Oil Corporation Limited | A booster composition to improve biogas yield and to stabilize the digester performance |
| US11773413B2 (en) | 2020-07-06 | 2023-10-03 | Indian Oil Corporation Limited | Booster composition to improve biogas yield and to stabilize the digester performance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL421577A1 (en) | 2018-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shan et al. | Additives for reducing nitrogen loss during composting: A review | |
| Li et al. | Microalgae-based wastewater treatment for nutrients recovery: A review | |
| Chong et al. | Anaerobic digestate as a low-cost nutrient source for sustainable microalgae cultivation: A way forward through waste valorization approach | |
| Arif et al. | Applications of materials as additives in anaerobic digestion technology | |
| Patel et al. | A sustainable mixotrophic microalgae cultivation from dairy wastes for carbon credit, bioremediation and lucrative biofuels | |
| Guldhe et al. | Prospects, recent advancements and challenges of different wastewater streams for microalgal cultivation | |
| Demirel et al. | Trace element requirements of agricultural biogas digesters during biological conversion of renewable biomass to methane | |
| Torres-Franco et al. | Current advances in microalgae-based treatment of high-strength wastewaters: challenges and opportunities to enhance wastewater treatment performance | |
| Geng et al. | Resourceful treatment of harsh high-nitrogen rare earth element tailings (REEs) wastewater by carbonate activated Chlorococcum sp. microalgae | |
| Zhang et al. | Removal of pollutants from biogas slurry and CO 2 capture in biogas by microalgae-based technology: a systematic review | |
| Ahmad et al. | Biotechnological application of microalgae for integrated palm oil mill effluent (POME) remediation: a review | |
| US10961142B1 (en) | Systems and processes for wastewater treatment | |
| Cheng | Anaerobic digestion for biogas production | |
| Wang et al. | The intrinsic characteristics of microalgae biofilm and their potential applications in pollutants removal—A review | |
| CN110241142A (en) | A kind of complete utilization method of Luzhou-flavor vinasse hydrothermal carbonization coupling anaerobic digestion | |
| KR101191326B1 (en) | Method for treating organic waste using carrier | |
| Tratzi et al. | Sustainable additives for the regulation of NH3 concentration and emissions during the production of biomethane and biohydrogen: a review | |
| Chen et al. | Recognizing the challenges of composting: Critical strategies for control, recycling, and valorization of nitrogen loss | |
| Liu et al. | Integration of algae cultivation to anaerobic digestion for biofuel and bioenergy production | |
| Chen et al. | Using an environmentally friendly process combining electrocoagulation and algal cultivation to treat high-strength wastewater | |
| Zhou et al. | Packed activated carbon particles triggered a more robust syntrophic pathway for acetate oxidation-hydrogenotrophic methanogenesis at extremely high ammonia concentrations | |
| Sohail et al. | Microalgal treatment of high-nutrient wastewater using twin layer cultivation system | |
| Rath et al. | Microbial activity during composting and plant growth impact: a review | |
| CN102061254A (en) | Method for promoting solid organic waste to produce methane by utilizing composite material | |
| Xie et al. | Nitrate-rich wastewater discharged from a bio-trickling filter can be reused as a moisture conditioning agent for organic waste composting |