PL245237B1 - Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu - Google Patents
Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu Download PDFInfo
- Publication number
- PL245237B1 PL245237B1 PL442344A PL44234422A PL245237B1 PL 245237 B1 PL245237 B1 PL 245237B1 PL 442344 A PL442344 A PL 442344A PL 44234422 A PL44234422 A PL 44234422A PL 245237 B1 PL245237 B1 PL 245237B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- plant biomass
- wood
- waste
- breeding
- morio
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 21
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 241000692885 Nymphalis antiopa Species 0.000 claims abstract 3
- 241000255737 Zophobas atratus Species 0.000 claims description 32
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 7
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims description 5
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 5
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 4
- 241000255730 Zophobas Species 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 6
- 239000004460 silage Substances 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 3
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241001429558 Caldicellulosiruptor bescii Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000186679 Lactobacillus buchneri Species 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940114123 ferulate Drugs 0.000 description 1
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
- C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu, który polega na tym, że do zamkniętego zbiornika do homogenizacji i wstępnej hydrolizy dodaje się biomasę roślinną zawierającą celulozę w ilości co najmniej 30% w suchej masie organicznej. Do biomasy roślinnej dodaje się odpad po hodowli drewnojadów Zophobias morio w ilości co najmniej 5% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną. Następnie doprowadza się za pomocą cieczy biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobias morio do wilgotności wagowej co najmniej 85%, stosunku C:N w zakresie od 20 do 40:1 i pH w zakresie od 6 do 8, po czym całość miesza się w zbiorniku w temperaturze od 25 do 35°C za pomocą mieszadła mechanicznego z prędkością obrotową od 50 do 100 obr/min w czasie od 10 do 24 godz. Następnie mieszaninę przepompowuje się ze zbiornika do komory fermentacyjnej i poddaje się procesowi fermentacji metanowej
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu.
Biomasa roślinna, w tym na przykład kiszonka z kukurydzy, wytłoki owocowo-warzywne czy wysłodki buraczane, jest często wykorzystywana jako substrat do produkcji biogazu. Ze względu na złożony skład chemiczny, w którym znaczny udział mają celuloza i hemicelulozy, biomasa ta trudniej ulega biodegradacji w porównaniu do substratów ciekłych takich jak gnojowica, wywar gorzelniany czy serwatka, w których składzie przeważają proste związki organiczne. W efekcie, czas potrzebny na jej skuteczne przetworzenie do biogazu ulega wydłużeniu, co w praktyce przekłada się na zwiększenie objętości komór fermentacyjnych i kosztów inwestycyjnych biogazowni. Dlatego też, aby zwiększyć produkcję biogazu bez konieczności wydłużania czasu zatrzymania wsadu w komorze stosuje się różne zabiegi obróbki wstępnej biomasy, których celem jest depolimeryzacja złożonych związków organicznych zwiększająca podatność biomasy na biodegradację.
Dotychczas znane są różne sposoby intensyfikowania produkcji biogazu z biomasy roślinnej trudno biodegradowalnej. Wiele z nich opiera się na wstępnej obróbce mającej na celu rozdrobnienie materiału roślinnego i zwiększenie powierzchni jego kontaktu z mikroorganizmami lub przeprowadzenie hydrolizy złożonych związków polimerycznych do łatwo biodegradowalnych monomerów. Obróbka taka ma miejsce przed wprowadzeniem substratu do bioreaktora fermentacji, w odrębnych urządzeniach, i może wykorzystywać działanie czynników fizycznych, chemicznych, biologicznych/biochemicznych lub łączyć je z sobą w różnych konfiguracjach.
Z opisu ochronnego nr PH22018000849 Y1 znane jest poddawanie obróbce wstępnej biomasy pochodzenia rolniczego przeznaczonej do produkcji biogazu polegające na działaniu fal ultradźwiękowych oraz 3% roztworu NaOH i gorącej wody.
W zgłoszeniu patentowym nr CN104862340 A przedstawiono natomiast sposób wstępnej obróbki słomy, kierowanej do rektora fermentacji, polegający na jej mieszaniu z elektrolizowaną kwaśną wodą mającą właściwości utleniające.
Ze zgłoszenia patentowego nr CN111172198A znany jest sposób wstępnej obróbki biomasy lignocelulozowej polegający na tym, że wstępnie wysuszoną i rozdrobnioną biomasę lignocelulozową, np. słomę, miesza się z pofermentem pobranym z komory fermentacyjnej, dodaje się wody i tak przygotowaną mieszaninę pozostawia na 24 godziny w temperaturze pokojowej, mieszając mechanicznie przy pomocy mieszadła szybkoobrotowego, a następnie poddaje się fermentacji.
Natomiast z opisu patentowego nr CN106929539 B znany jest wieloetapowy sposób przygotowania biomasy łodyg kukurydzy, w którym wstępnie pokruszona i poddana działaniu wysokiego ciśnienia i temperatury przez 10-20 min biomasa jest następnie moczona w roztworze NaOH 7 g/L przez 3 godz. w temp. 35°C, następnie jest moczona w pofermencie przez 2-4 doby również w temp. 35°C. Po takiej obróbce biomasa jest mieszana z krowim obornikiem, doprowadzana do odpowiedniego pH oraz wilgotności i poddawana jest fermentacji.
Biologiczną metodę obróbki wstępnej biomasy przeznaczonej do produkcji biogazu zaproponowano w zgłoszeniu patentowym nr EP3710559 A1. W rozwiązaniu tym użyto mikroorganizmów termofilnych beztlenowych Caldicellulosiruptor bescii do zwiększenia podatności na rozkład biomasy odpadów zielonych oraz odpadów papierniczych.
Natomiast w zgłoszeniu patentowym nr US2009162913 A1 przedstawiono sposób zwiększenia produkcji biogazu poprzez zastosowanie wstępnej obróbki fermentowanej biomasy w postaci kiszonek za pomocą bakterii kwasu mlekowego Lactobacillus buchneri. Bakterie te są zdolne do wytwarzania enzymu esterazy ferulanowej dzięki czemu modyfikują właściwości kiszonek i zwiększają biodegradowalność biomasy roślinnej.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu przygotowania biomasy roślinnej bogatej w lignocelulozę zwiększającego jej podatność na rozkład mikrobiologiczny w warunkach beztlenowych i wspomagającego produkcję biogazu.
Istotą sposobu przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu, według wynalazku, jest to, że do zamkniętego zbiornika do homogenizacji i wstępnej hydrolizy dodaje się biomasę roślinną zawierającą celulozę w ilości co najmniej 30% w suchej masie organicznej. Do biomasy roślinnej dodaje się odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio w ilości co najmniej 5% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną. Następnie doprowadza się za pomocą cieczy biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej co najmniej 85%, stosunku C : N w zakresie od 20 do 35 : 1 i pH w zakresie od 6 do 8. Całość miesza się w zbiorniku w temperaturze od 25 do 35°C za pomocą mieszadła mechanicznego z prędkością obrotową o d 50 do 100 obr./min w czasie od 10 do 24 godz. Następnie mieszaninę przepompowuje się ze zbiornika do komory fermentacyjnej i poddaje się procesowi fermentacji metanowej.
Korzystnie jest, gdy do biomasy roślinnej dodaje się odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio w ilości od 8 do 15% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną.
Korzystnie jest, gdy doprowadza się za pomocą cieczy biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do stosunku C : N w zakresie od 25 do 30 : 1 i pH w zakresie od 6,8 do 7,2.
Opcjonalnie odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio jest wydzielona frakcja odchodów drewnojadów Zophobas morio albo mieszanina odchodów, niezużytej karmy i martwych osobników drewnojadów Zophobas morio.
Opcjonalnie cieczą jest gnojowica albo serwatka kwaśna albo wywar gorzelniany.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że przez dodanie odpadu po hodowli drewnojadów Zophobas morio do biomasy roślinnej przed procesem fermentacji zwiększa się o 10-30% stopień rozkładu materii organicznej zawartej w biomasie roślinnej poddawanej procesowi fermentacji metanowej bez konieczności wydłużania czasu zatrzymania wsadu w komorze fermentacji. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że zwiększa się wydajność biogazowa wsadu wynikająca z wysokiego potencjału biogazowego odpadu po hodowli drewnojadów Zophobas morio.
Przykład 1
Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu polegał na tym, że do zamkniętego zbiornika cylindrycznego o obj. 5 m3 do homogenizacji i wstępnej hydrolizy, wyposażonego w system ogrzewania w postaci łaźni wodnej z termostatem umożliwiający regulację temperatury wsadu dodano 1000 kg biomasy roślinnej w postaci kiszonki kukurydzianej zawierającej celulozę w ilości 35% suchej masy organicznej. Do biomasy roślinnej dodano odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio, którym była wydzielona frakcja odchodów drewnojadów Zophobas morio, w ilości 21,6 kg, co stanowiło 8% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną obu składników. Następnie doprowadzono, za pomocą dodatku 2,6 m3 gnojowicy bydlęcej, biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej 85%, stosunku C : N 25 : 1 i pH 7,2. Całość mieszano w zbiorniku w temperaturze 35°C za pomocą mieszadła mechanicznego śmigłowego z prędkością obrotową 100 obr./min. w czasie 24 godz. Następnie mieszaninę stanowiącą dobową porcję substratu wykorzystywanego w biogazowni rolniczej przepompowano za pomocą pompy wirowej ze zbiornika do komory fermentacyjnej o obj. czynnej 150 m3 i poddano procesowi fermentacji metanowej w temperaturze 37°C, uzyskując zwiększenie produkcji biogazu o 30%.
Właściwości poszczególnych substratów podano w Tabeli 1.
Przykład 2
Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu polegał na tym, że do zamkniętego zbiornika cylindrycznego do homogenizacji i wstępnej hydrolizy, o obj. 5 m3, wyposażonego w system ogrzewania w postaci łaźni wodnej z termostatem umożliwiający regulację temperatury, dodano 800 kg biomasy roślinnej w postaci odpadów zielonych, ogrodowych, zawierających celulozę w ilości 33% suchej masy organicznej. Do biomasy roślinnej dodano odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio, którym była mieszanina odchodów, niezużytej karmy i martwych osobników drewnojadów Zophobas morio, w ilości 8,3 kg, co stanowiło 5% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną obu składników. Następnie doprowadzono, za pomocą dodatku 2,0 m3 gnojowicy świńskiej, biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej 88%, stosunku C : N 30 : 1 i pH 8. Całość mieszano w zbiorniku w temperaturze 25°C za pomocą mieszadła mechanicznego łopatkowego z prędkością obrotową 50 obr./min w czasie 10 godz. Następnie mieszaninę stanowiącą dobową porcję substratu wykorzystywanego w biogazowni przepompowano za pomocą pompy wirowej ze zbiornika do komory fermentacyjnej o obj. czynnej 150 m3 i poddano procesowi fermentacji metanowej w temperaturze 35°C, uzyskując zwiększenie produkcji biogazu o 10%.
Właściwości poszczególnych substratów podano w Tabeli 2.
Przykład 3
Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu polegał na tym, że do zamkniętego zbiornika cylindrycznego do homogenizacji i wstępnej hydrolizy, o obj. 8 m3, wyposażonego w system ogrzewania w postaci łaźni wodnej z termostatem umożliwiający regulację temperatury, dodano 1000 kg biomasy roślinnej w postaci odpadów z przetwórstwa warzyw, zawierających celulozę
PL 245237 Β1 w ilości 40% w suchej masie organicznej. Do biomasy roślinnej dodano odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio, którym była wydzielona frakcja odchodów drewnojadów Zophobas morio, w ilości 41,4 kg, co stanowi 18% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną obu składników. Następnie doprowadzono, za pomocą dodatku 1,4 m3 wywaru gorzelnianego, biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej 86%, stosunku C: N 35:1 i pH 6,0. Całość mieszano w zbiorniku w temperaturze 30°C za pomocą mieszadła mechanicznego śmigłowego z prędkością obrotową 90 obr./min w czasie 20 godz. Następnie mieszaninę stanowiącą dobową porcję substratu wykorzystywanego w biogazowni przepompowano za pomocą pompy wirowej ze zbiornika do komory fermentacyjnej o obj. czynnej 100 m3 i poddano procesowi fermentacji metanowej w temperaturze 37°C, uzyskując zwiększenie produkcji biogazu o 20%.
Właściwości poszczególnych substratów podano w Tabeli 3.
Przykład 4
Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu polegał na tym, że do zamkniętego zbiornika cylindrycznego do homogenizacji i wstępnej hydrolizy, o obj. 2,5 m3, wyposażonego w system ogrzewania w postaci łaźni wodnej z termostatem umożliwiający regulację temperatury, dodano 1200 kg biomasy roślinnej w postaci wysłodków buraczanych, zawierającej celulozę w ilości 30% w suchej masie organicznej. Do biomasy roślinnej dodano odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio, którym była mieszanina odchodów, niezużytej karmy i martwych osobników drewnojadów Zophobas morio, w ilości 20,7 kg, co stanowi 15% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną obu składników. Następnie doprowadzono, za pomocą dodania 0,5 m3 serwatki kwaśnej biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej 88%, stosunku C: N 20:1 i pH 6,8. Całość mieszano w zbiorniku w temperaturze 28°C za pomocą mieszadła mechanicznego śrubowego z prędkością obrotową 75 obr./min w czasie 15 godz. Następnie mieszaninę przepompowano za pomocą pompy membranowej ze zbiornika do komory fermentacyjnej o obj. czynnej 100 m3 i poddano procesowi fermentacji metanowej w warunkach 37°C, uzyskując zwiększenie produkcji biogazu o 15%.
Właściwości poszczególnych substratów podano w Tabeli 4.
Tabela 1
Właściwości poszczególnych substratów dla pierwszego przykładu wykonania
| Parametr | Substrat | ||
| Biomasa roślinna w postaci kiszonki kukurydzianej | Odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio | Gnojowica bydlęca | |
| Zawartość suchej masy [% wag.] | 30 | 87 | 9 |
| Zawartość suchej masy organicznej [% suchej masy] | 90 | 93 | 70 |
| Wartość pH | 5,4 | 6,7 | 7,6 |
| Stosunek C:N | 37:1 | 10.2:1 | 9:1 |
PL 245237 Β1
Tabela 2
Właściwości poszczególnych substratów dla drugiego przykładu wykonania
| Parametr | Substrat | ||
| Biomasa roślinna w postaci odpadów zielonych | Odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio | Gnojowica świńska | |
| Zawartość suchej masy [% wag.] | 25 | 87 | 6,5 |
| Zawartość suchej masy organicznej [% suchej masy] | 83 | 94 | 82 |
| Wartość pH | 5,8 | 6,8 | 8,4 |
| Stosunek C:N | 45:1 | 12:1 | 9:1 |
Tabela 3
Właściwości poszczególnych substratów dla trzeciego przykładu wykonania
| Parametr | Substrat | ||
| Biomasa roślinna w postaci odpadów z przetwórstwa warzyw | Odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio | Wywar gorzelniany | |
| Zawartość suchej masy [% wag.] | 25 | 87 | 5 |
| Zawartość suchej masy organicznej [% suchej masy] | 92 | 93 | 94 |
| Wartość pH | 6,9 | 6,7 | 5,5 |
| Stosunek C:N | 44:1 | 10.2:1 | 18:1 |
PL 245237 Β1
Tabela 4
Właściwości poszczególnych substratów dla czwartego przykładu wykonania
| Parametr | Substrat | ||
| Biomasa roślinna w postaci wysłodków buraczanych | Odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio | Serwatka kwaśna | |
| Zawartość suchej masy [% wag.] | 12 | 87 | 5,3 |
| Zawartość suchej masy organicznej [% suchej masy] | 96 | 94 | 86 |
| Wartość pH | 7,4 | 6,8 | 5,0 |
| Stosunek C:N | 23:1 | 12:1 | 9:1 |
Claims (8)
1. Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu znamienny tym, że do zamkniętego zbiornika do homogenizacji i wstępnej hydrolizy dodaje się biomasę roślinną zawierającą celulozę w ilości co najmniej 30% w suchej masie organicznej, po czym do biomasy roślinnej dodaje się odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio w ilości co najmniej 5% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną, następnie doprowadza się za pomocą cieczy biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do wilgotności wagowej co najmniej 85%, stosunku C: N w zakresie od 20 do 40:1 i pH w zakresie od 6 do 8, po czym całość miesza się w zbiorniku w temperaturze od 25 do 35°C za pomocą mieszadła mechanicznego z prędkością obrotową od 50 do 100 obr./min w czasie od 10 do 24 godz., następnie mieszaninę przepompowuje się ze zbiornika do komory fermentacyjnej i poddaje się procesowi fermentacji metanowej.
2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że do biomasy roślinnej dodaje się odpad po hodowli drewnojadów Zophobas morio w ilości od 8 do 15% wagowych biomasy roślinnej w przeliczeniu na suchą masę organiczną.
3. Sposób, według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 2, znamienny tym, że doprowadza się za pomocą cieczy biomasę roślinną z odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio do stosunku C: N w zakresie od 25 do 30:1 i pH w zakresie od 6,8 do 7,2.
4. Sposób, według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio jest wydzielona frakcja odchodów drewnojadów Zophobas morio.
5. Sposób według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że odpadem po hodowli drewnojadów Zophobas morio jest mieszanina odchodów, niezużytej karmy i martwych osobników drewnojadów Zophobas morio.
6. Sposób, według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że cieczą jest gnojowica.
7. Sposób, według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że cieczą jest serwatka kwaśna.
8. Sposób, według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że cieczą jest wywar gorzelniany.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442344A PL245237B1 (pl) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442344A PL245237B1 (pl) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442344A1 PL442344A1 (pl) | 2023-02-27 |
| PL245237B1 true PL245237B1 (pl) | 2024-06-03 |
Family
ID=85323576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442344A PL245237B1 (pl) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245237B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL248505B1 (pl) * | 2023-10-13 | 2025-12-22 | Inst Agrofizyki Im Bohdana Dobrzanskiego Polskiej Akademii Nauk | Sposób otrzymywania biopreparatu do kondycjonowania biomasy celulozowej |
-
2022
- 2022-09-22 PL PL442344A patent/PL245237B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442344A1 (pl) | 2023-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahring et al. | Anaerobic treatment of manure together with industrial waste | |
| Palmowski et al. | Influence of the size reduction of organic waste on their anaerobic digestion | |
| US8771980B2 (en) | Combined liquid to solid-phase anaerobic digestion for biogas production from municipal and agricultural wastes | |
| EP1185384B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von strukturfreien oder strukturarmen bioabfällen | |
| CN105132469B (zh) | 一种利用木质纤维素生产沼气的方法 | |
| Saidu et al. | Biological pre-treated oil palm mesocarp fibre with cattle manure for biogas production by anaerobic digestion during acclimatization phase | |
| ES2859480T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para producir biogás | |
| CN112441859A (zh) | 一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法 | |
| CN104725087A (zh) | 一种环保节能无害化利用农业废弃物生产有机肥新工艺 | |
| PL245237B1 (pl) | Sposób przygotowywania biomasy roślinnej do wytwarzania biogazu | |
| UA119851C2 (uk) | Спосіб обробки кормових відходів | |
| CN101368190B (zh) | 氢氧化钠湿式固态常温处理提高玉米秸生物气产量的方法 | |
| Hmeekong et al. | Sustainable valorization of grass biomass via hydrothermal pretreatment for biogas and biofuel co-production | |
| CN106631351A (zh) | 用于玉米种植的农家肥的制备方法 | |
| CN109824458A (zh) | 一种动物粪便发酵处理方法 | |
| KR101712526B1 (ko) | 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액 | |
| KR102041263B1 (ko) | 미생물과 유기산을 이용한 불가사리 액비의 제조방법 | |
| CN105085077A (zh) | 一种环保复混肥料 | |
| Sutaryo et al. | Increased methane yield from dairy cow manure by co-substrate with Salvinia molesta | |
| CN103451161B (zh) | 一种米曲霉分泌木质素制备过氧化物酶的方法 | |
| WO2022102192A1 (ja) | リグノセルロース分解システム、及びリグノセルロースの分解方法 | |
| Ona et al. | Effect of Solid Loadings on Biogas Production from the Co-Digestion of Corn Stalks with Cow Dung | |
| PL233236B1 (pl) | Sposób zwiększenia sprawności energetycznej biogazowni oraz układ do zwiększenia sprawności energetycznej biogazowni | |
| KR20110019079A (ko) | 연속 고온 단상 혐기성 발효 시스템에서 미생물 전처리를 이용한 바이오가스 생산 증대를 위한 방법 | |
| CN112646843B (zh) | 一种以水葫芦为原料制备乳酸的方法 |