Rozkład beztlenowy jako proces mineralizacji odpadów organicznych i odzyskania energii w postaci biogazu

• Autorzy: Andrzej Krakowiak

Warianty tytułu

Anaerobic Digestion as a Process for Mineralization of Organic Wastes and Energy Recovery in the Form of Biogas

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem tego opracowania jest przedstawienie - na podstawie najnowszego krajowego i światowego piśmiennictwa - stopnia zaawansowania prac w świecie i w Polsce w zakresie wykorzystania procesu beztlenowego rozkładu związków organicznych jako metody pozyskiwania alternatywnego źródła energii – biogazu, z jednoczesnym unieszkodliwieniem ścieków organicznych pochodzących z przetwórstwa spożywczego, odpadów działalności rolniczej oraz otrzymywaniem wysokiej jakości nawozu naturalnego i związków uszlachetniających glebę. (fragment tekstu)

EN

Anaerobic digestion of organic wastes has gained increased attention as a means of producing energy and reducing problems associated with the disposal of organic wastes. Anaerobic digestion is a complex process of a series of microbial transformations of organic materials. The process leads to the overall mineralization of organic wastes and produces biogas which contains mainly methane and carbon dioxide. The biogas may be employed as a fuel for electricity and heat generation. The residual after anaerobic degradation may be used as a high quality manure and soil amendment. A lot of studies have been reported in the literature on anaerobic digestion of various food processing wastes, eg. palm oil mill effluent, olive mill wastewater, soybean wastewater, solid potato waste, cheese whey wastewater. Different types of anaerobic reactors were also used to achieve rapid and effective anaerobic digestion. Some examples are listed as follows: up-flow anaerobic filter reactor, up-flow anaerobic sludge blanket reactor, up-flow anaerobic sludge-fixed film reactor, anaerobic horizontal-flow filter packed reactor with bamboo pieces, continuous stirred tank reactor. In some European states the anaerobic digestion process is developing tremendously. A number of biogas plants employing anaerobic digestion use domestic animal and poultry excrements, slaughterhouse wastewater and food waste as a main component of biomass for methane generation. The anaerobic digestion is carried out in reactors made of stainless steel and concrete. Their capacity range from 2000 to 3000 m3. The reactors are equipped with stirrer and heating/cooling devices. Currently, Germany, Sweden, Denmark and the Netherlands are the most advanced European countries in this technology. A lot of biogas plants in these countries arc under operation and a lot of additional arc under construction. Poland is at the beginning of this road. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Odpady; Gospodarka odpadami; Biodegradacja; Biogaz

EN

Wastes; Waste management; Biodegradation; Biogas

• Czasopismo: Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu. Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2009
• Tom: 1
• Numer: nr 57
• Strony: 170--183

Twórcy

autor

Andrzej Krakowiak

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

Bibliografia

• Martinez-Garcia G., Johnson A. C, Bachmann R.T., Williams C.J., Burgoyne A., Edyvean R.G.J., Two-stage biological treatment of olive mill wastewater with whey as co-substrate, Inter. Biodc-teriorat. Biodeg. 2007, 59, 273.
• Kuś J., Prognozowane zmiany w zasiewach w świetle planowanego wzrostu powierzchni uprawy roślin na cele energetyczne, "Wieś Jutra" 2004, 3(68), 50.
• Magrcl L., Dąbrowski W., Boruszko D., (1997), Możliwości wykorzystania biogazu w gospodarstwie rolnym, w: Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna pt. Wykorzystanie energii odnawialnej w rolnictwie, Wyd. IBMER, Warszawa 1997.
• Romaniuk W., Wardal W., Pozyskiwanie biogazu do celów energetycznych, w: Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna pt. Wykorzystanie energii odnawialnej w rolnictwie, Wyd. IBMER, Warszawa 1999.
• Kowalik R, Aktualny stan i perspektywy wykorzystania energii biomasy w Polsce, w: Międzynarodowe Seminarium pt. Odnawialne źródła energii w strategii rozwoju zrównoważonego, Wyd. IBMER, Warszawa 1998.
• Kozak K., Jędrzejewska M., Krzemieniewski M., Technologia beztlenowa jako metoda utylizacji odpadów poubojowych, Przem. Spoż. 2005, 3, 48.
• Towpik T, Za dwa miliony euro, Agroenerg. 2007, 1(19), 30.
• Han-Qing Yu, Fang H.H.R, Guo-Wci-Gu, Comparative performance of mesophilic and thermophilic acidogenic upflow reactors, Proc. Biochem. 2002, 38, 447.
• Han-Qing Yu, Fang H.H.R, Acidiflction of mid-and high- strength dairy wastewaters. Water Res. 2001,35(15), 3697.
• Kotowski W., Moc z odpadów, Agroenerg. 2006, 2(16), 35.
• Kotowski W., Klimatyzacja z gnojowicy, Agroenerg. 2006, 4(18), 31.
• Parawira W., Muro M., Read J.S., Mattiasson B., Profile of hydrolases and biogas production during two stage mesophilic anaerobic digestion of solid potato waste, Proc. Biochem. 2005, 40, 2945.
• Romaniuk W., Pozyskiwanie energii z procesów fermentacji metanowej w rolnictwie i gospodarce żywnościowej, w: Międzynarodowe Seminarium pt. Odnawialne źródła energii w strategii rozwoju zrównoważonego, Wyd. IBMER, Warszawa 1998.
• Romano R.T., Zhang R., Co-digestion of onion juice and wastewater sludge using an anaerobic mixedbiofilm reactor, Biores. Technol. 2008, 99, 631.
• Wójcicki Z., Potencjał odnawialnych zasobów energii w rolnictwie, "Wieś Jutra" 2003, 2(55), 8.
• Maksymowicz B., Wykorzystanie gazu wysypiskowego w Polsce, w: Międzynarodowe Seminarium pt. Odnawialne źródła energii w strategii rozwoju zrównoważonego, Wyd. IBMER, Warszawa 1998.
• Nishio N., Nakashimada Y, Recent dewelopment of anaerobic digestion process for energy recowery from wastes, J. Bioscien. Bioeng. 2007, 103(2), 105.
• Szymandcra Z., Pewna inwestycja, Agroenerg. 2007, 4(22), 33.
• Erguder T.H., Tezel U., Guven E., Demirer G.N., Anaerobic biotransformation and methane generation potential of cheese whey in batch and UASB reactors. Waste Managm. 2001, 21, 643.
• Saddoud A., Hassairi I., Sayadi S., Anaerobic membrane reactor with phase separation for the treatment of cheese whey, Biores. Technol. 2007, 98(11), 2102.
• Jian Yu, Production of PHA from starchy wastewater via organic acids, J. Biochem. 2001, 86, 105.
• Barampouti E.M.P., Mai S.T., Vlyssidcs A.G., Dynamic modelling of biogas production in an UASB reactor for potato processing wastewater treatment, Chem. Eng. J. 2005, 106(1), 53.
• Barampouti E.M.P., Mai S.T., Vlyssides A.G., Dynamic modelling of the ratio volatile fatty acids/bicarbonate alkalinity in a USAB reactor for potato processing wastewater treatment, Env. Monit. Asses. 2005, 110(1-3), 121.
• Colin X., Farient J.L., Rojas O., Alazard D., Anaerobic treatment of cassava starch extraction wastewater using a horizontal flow filter with bamboo as support, Biores. Technol. 2007, 98(4), 1602.
• Paixao M.A., Tavares C.R.G., Bergamasco R., Bonifacio L.E., Costa R.T., Anaerobic digestion from residue of industrial cassava industrialization with acitognic and methanogenic physical separation phases, Appl. Biochem. Biotechnol. 2000, 84(86), 809.
• Han-Qing Yu, Quan-Bao Zhao, Yong-Tang, Anaerobic treatment of winery wastewater using laboratory-scale multi-and single - feed filters at ambient temperatures, Proc. Biochem. 2006, 41,2477.
• Escudic R., Conte T., Steycr J.P., Delganes J.P., Hydrodynamic and biokinetic models of an anaerobic fied-bed reactor, Proc. Biochem. 2005, 40, 2311.
• Petcrsson A., Thomson M.H., Hauggaard-Niclscn H., Thomsen A., Potential bioethanol and bio-gas production using lignocellulosic biomass from winter rye, oilseed rape and faba bean, Proc. Biochem. 2007,31, 812.
• Boubaker F., Ridha B.Ch., Anaerobic co-digestion of olive mill wastewater with olive mill solid waste in a tubular digester at mesophilic temperature, Biores. Technol. 2007, 98(4), 769.
• Demirer G.N., Erguder T.H., Guven E., Anaerobic treatment of olive mill wastes in batch digester, Proc. Biochem. 2000, 36, 243.
• Dhouib A., Ellouz M., Aloui F., Sayadi S., Effect of bioaugmentation of activated sludge with white-rot fungi on olive mill wastewater detoxification, Let. Appl. Microbiol. 2006, 42(4), 405.
• Gizgis N., Georgiou M., Diamadopoulos E., Sequential anaerobic/aerobic biological treatment of olive mill wastewater and municipal wastewater, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2006, 81(9), 1563.
• Mcchichi T, Sayadi S., Evaluating process imbalance of anaerobic digestion of olive mill wastewater, Proc. Biochem. 2005, 40, 139.
• Najafpur G.D., Zinatizadch A.A.L., Mohamed A.R., Hasnain-Isa M., High-rate anaerobic digestion of palm oil mill effluent in an up/low anaerobic sludge-fixed film bioreactor, Proc. Biochem. 2006,41,370.
• Yacob S., Shirai Y, Hassan M.A., Wakisaka M., Subash S., Start-up operation of semi-commercial closed anaerobic digester for palm oil mill effluent treatment, Proc. Biochem. 2006, 41, 962.
• Han-Qing Yu, Zhen-Hu-Hu, Tian-Qiu Hong, Guo-Wei Gu, Performance of an anaerobic filter treating soybean processing wastewater with and without effluent recycle, Proc. Biochem. 2002, 38, 507.
• Nagai H., Kobayashi M., Tsuji Y, Nakashimada Y, Kakizono T, Nishio N., Biological and chemical treatment of the solid waste from the process of soy sauce manufacture, Water Scien. Technol. 2002, 45, 335.
• Grondke J., Klingcr J., Biogas to Bio-CNG: pressmud and spent wash waste materials with high commercial potential. Inter. Sugar J. 2008, 110, 34.
• Fang H.H.P., Han-Qing Yu, Mesophilic acidication of gelatinaceous wastewater, J. Biotechnol. 2002, 93, 99.
• Goel B., Pant D.C., Kishore V.V.N., Two-phase anaerobic digestion of spent tea leaves for biogas and manure generation, Biores. Technol. 2001, 80(2), 153.
• Masse L., Masse D.I., Kennedy K.J., Chou S.P., Neutral fat hydrolysis and long-chain fatty acid oxidation during anaerobic digestion of slaughterhouse wastewater, Biotechnol. Bioeng. 2002, 79(1), 43.
• Kanagasooriyam-Kanagachandran, Biogas generation from brewery wastes: demonstration at a labory scale, Tech. Quart. Master Brewers Assoc. of the Americas 2004, 41(4), 394.
• Kanagasooriyam-Kanagachandran, Optimization of spent grain slurry for energy generation, Tech. Quart. Master Brewers Assoc. of the Americas 2005, 42(4), 324.
• Mitani Y, Takamoto Y, Atsumi R., Hiraga T, Nishio N., Hydrogen and methane two-stage production directly from brewery effluent by anaerobic fermentation, Tech. Quart. Master Brewers Assoc. of the Americas 2005, 42(4), 283.
• Ramachandran S., Singh S.K., Larroche Ch., Oil cakes and their biotechnological applications -A-review, Biores. Technol. 2007, 98, 2000.
• Vargas-Garcia M.C., Suarez-Estrclla F., Lopez M.J., Moreno J., In vitro studies on lignocellulose degradation by microbial strains isolated from composting processes, Inter. Biodeteriorat. Biodeg. 2007, 59, 322.
• Kiec P., Biogazownia dla nielicznych, Top Agr. Pol. 2006, 2, 40.
• Konieczka D., Pewność zbytu energii to podstawa, Top Agr. Pol. 2006, 2, 2.
• Jung Kon Kim, Beak Rock Oh, Young Nam Chun, Si Wouk Kim, Effect of temperature and hydraulic retention time on anaerobic digestion of food waste, J. Bios. Biotechnol. 2006, 102(4), 328.
• Kotowski W., Zamiast energii atomowej, Agroenerg. 2007, 2(20), 29.
• Kowalczyk-Juśko A., Gdzie jest polski biogaz?, Agroenerg. 2008, 1(23), 27.