• Nenhum resultado encontrado

Increase of the efficiency of anaerobic digestion by various pre-treatment processes of sewage sludge

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Share "Increase of the efficiency of anaerobic digestion by various pre-treatment processes of sewage sludge"

Copied!
12
0
0

Texto

(1)

ISSN 1897-7820 http://www.npt.up-poznan.net Dział: Melioracje i Inżynieria rodowiska

Copyright ©Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

ŁUKASZ KRAWCZYK1,MAŁGORZATA BUDYCH2,ŁUKASZ CHRZANOWSKI3,

AGNIESZKA DRO D Y SKA1,ROMAN MARECIK1,AGNIESZKA PIOTROWSKA-CYPLIK4, ARTUR SZWENGIEL4,KATARZYNA CZACZYK1,PAWEŁCYPLIK1

1

Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii ywno ci Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

2

Centralna Oczyszczalnia cieków Aquanet sp. z o.o. w Poznaniu 3

Instytut Technologii i In ynierii Chemicznej Politechnika Pozna ska

4

Instytut Technologii ywno ci Pochodzenia Ro linnego Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

WP

Ł

YW WST PNEJ OBRÓBKI OSADU CIEKOWEGO

NA EFEKTYWNO

Ć

PROCESU FERMENTACJI METANOWEJ

Streszczenie. Celem pracy była ocena wpływu wst pnej obróbki osadu czynnego nadmiernego na efektywnoć procesu fermentacji metanowej. Osad ciekowy był poddawany obróbce poprzez: A – działanie wysokiej temperatury (121°C, 30 min), homogenizacj i wst pną hydroliz poprzez dodatek bakterii Bacillus subtilis, B – działanie wysokiej temperatury (121°C, 30 min) i homoge-nizacj , C – działanie wysokiej temperatury i zaszczepienie bakteriami B. subtilis, D – działanie wysokiej temperatury (121°C, 30 min). Proces prowadzono w układzie z rozdziałem procesu hydrolizy i fermentacji przez 35 dni w temperaturze 36°C ±1°C. Oznaczano aktywno ci enzyma-tyczne: amylolityczną, celulolityczną, lipolityczną i proteolityczną. Pomiar zawarto ci lotnych kwasów tłuszczowych (LKT) wykazał najwi kszą zawartoć kwasu octowego (4,3 g·dm-3) i bursztynowego (0,1 g·dm-3). Zaobserwowano spadek ilo ci azotu i w gla ogólnego w trakcie trwania do wiadczenia, przy wzro cie stosunku C:N z 8:1 do 10:1. Najwi kszą wydajnoć metanu uzyskano w wariancie A.

Słowa kluczowe: aktywno ci enzymatyczne, biogaz, fermentacja metanowa, lotne kwasy tł usz-czowe

Wst p

(2)

konse-kwencji powstania znacznej liczby oczyszczalni cieków o redniej przepustowo ci pojawił si problem zagospodarowania osadów ciekowych. Dodatkowo prawo unijne zakłada ograniczenie kierowania odpadów ulegających biodegradacji na składowiska. Do roku 2020 nie wi cej ni 35% całkowitej masy odpadów ulegających biodegradacji (w stosunku do masy tych odpadów wytworzonych w 1995 roku) ma być kierowane do składowania.

W Krajowym Planie Gospodarki Odpadami zalecanymi metodami przetwarzania odpadów biodegradowalnych są kompostowanie i fermentacja. Obecnie biomas prze-twarza si na ró ne rodzaje energii, wliczając w to ciepło powstające w wyniku spala-nia, zu ywane do ogrzania wody lub wytworzenia pary jako siły nap dowej do produk-cji energii elektrycznej, oraz produkcj wodoru, metanolu, etanolu i biodiesla. Wybór produktu zale y od wielu czynników, m.in.: energii, którą nale y dostarczyć do układu, efektywno ci procesu, strat podczas transportu, nakładów inwestycyjnych i zysków oraz wpływu na rodowisko. Podczas produkcji metanu powstaje znacznie mniej substancji zanieczyszczających powietrze, a tak e generowana jest mniejsza ilo ć dwutlenku w -gla ni w elektrowniach zu ywających w giel kamienny lub brunatny. Inne paliwa, takie jak metanol czy wodór, nie są produkowane na szeroką skal , poniewa wyst pują trudno ci w ich produkcji z biomasy oraz problemy związane z magazynowaniem i dystrybucją.

Ilo ć powstającego osadu ciekowego, głównego produktu biologicznego przetwa-rzania odpadów, zwi ksza si z ka dym rokiem (PARK i IN. 2005). Koniecznoć jego zagospodarowania znacznie zwi ksza koszty oczyszczania i staje si bod cem do po-szukiwania bardziej efektywnych i tanich strategii przetwarzania odpadów, z wykorzy-staniem do tego celu m.in. technologii beztlenowego rozkładu. Coraz cz ciej fermenta-cj osadów ciekowych prowadzi si z podziałem na faz kwa ną i metanogenną. Mając na uwadze wzgl dy ekonomiczne, proces fermentacji prowadzi si w mezofilowych zakresach temperatury (PARK i IN. 2005).

Celem pracy było okre lenie wpływu wst pnego przygotowania substratu na efek-tywnoć fermentacji metanowej. Osad ciekowy poddano działaniu wysokiej temperatu-ry, homogenizacji oraz obróbce mikrobiologicznej poprzez dodatek bakterii Bacillus

subtilis.

Materia

ł

y i metody

Substrat

Substratem do procesu fermentacji metanowej był odwodniony mechanicznie osad ciekowy o zawarto ci suchej masy 18%, pochodzący z oczyszczalni cieków komunal-nych w Koziegłowach koło Poznania. Przed zało eniem do wiadczenia osad ciekowy przeznaczony do fermentacji uwodniono do zawarto ci suchej masy wynoszącej 4,5%.

Inokulat

(3)

Obróbka wst pna osadu ciekowego

Osad ciekowy poddawano obróbce poprzez: autoklawowanie w temperaturze 121°C przez 30 min, homogenizacj przez 15 min (homogenizator IKA Ultra Turrax T 18 Basic, Niemcy) i zaszczepienie bakteriami B. subtilis pochodzącymi z kolekcji Kate-dry Biotechnologii i Mikrobiologii ywno ci Uniwersytetu Przyrodniczego w Pozna-niu.

Sposoby wst pnej obróbki i warianty do wiadczenia

– WARIANT 1. – autoklawowanie osadu ciekowego (121°C, 30 min), homogeni-zacja (15 min), zaszczepienie bakteriami B. subtilis,

– WARIANT 2. – autoklawowanie osadu ciekowego (121°C, 30 min), homogeni-zacja (15 min),

– WARIANT 3. – autoklawowanie osadu ciekowego (121°C, 30 min)

– WARIANT 4. – autoklawowanie osadu ciekowego (121°C, 30 min), zaszcze-pienie bakteriami B. subtilis,

– WARIANT 5. – próba kontrolna, bez obróbki wst pnej.

Warunki fermentacji

Do wiadczenie prowadzono w kolbach sto kowych o pojemno ci 250 cm3, połą czo-nych z miernikami gazu o pojemno ci 250 cm3 wypełnionymi wodą. Zarówno etap hydrolizy, jak i fermentacji prowadzono w warunkach mezofilowych (36°C ±1°C). Wst pnej obróbce i hydrolizie poddano 50 ml osadu ciekowego. Nast pnie do tak przygotowanego materiału dodano 150 ml wie ego osadu ciekowego jako inokulum. W próbie kontrolnej nie przeprowadzono wst pnej obróbki ani hydrolizy.

Obserwacje procesu fermentacji metanowej prowadzono codziennie, kontrolując mieszanie, temperatur i obj to ć wydzielonego biogazu.

Metody analityczne

(4)

i 200 µl osadu zawieszonego w soli fizjologicznej. Osad wirowano przy 3000 obr/min przez 10 min w temperaturze 20°C (Heraeus 3-S-R, Niemcy).

Aktywno ć amylolityczna

Jako substrat wykorzystano wodny roztwór skrobi bezwodnej. Czas inkubacji w temperaturze 36°C ±1°C, po wprowadzeniu na po ywk supernatantu i biomasy trwał 16 h. Nast pnie płytk zalewano płynem Lugola (KJ) i mierzono powstałe strefy

przeja-nie (mm).

Aktywno ć celulolityczna

Substratem do pomiaru aktywno ci celulolitycznej była karboksymetyloceluloza (CMC). Po wprowadzeniu supernatantu i biomasy okres inkubacji w temperaturze 36°C ±1°C trwał 24 h. Pomiaru stref przeja nie dokonano po zalaniu płytki 1-procentowym wodnym roztworem czerwieni Kongo.

Aktywno ć lipolityczna

Do pomiaru aktywno ci lipolitycznej wykorzystano jako substrat elatyn spo yw-czą. Czas inkubacji w temperaturze 36°C ±1°C trwał siedem dni. Po tym okresie w celu pomiaru stref przeja nie płytk zalano 1-procentowym wodnym roztworem bł kitu Wiktoria.

Aktywno ć proteolityczna

Substratem do pomiaru aktywno ci proteolitycznej była margaryna spo ywcza. Czas inkubacji trwał 14 dni w temperaturze 36°C ±1°C. Po tym okresie płytk zalano wod-nym roztworem AgCl i mierzono powstałe strefy przeja nie .

Lotne kwasy tłuszczowe (LKT) oznaczono techniką chromatografii cieczowej (HPLC) na chromatografie cieczowym Merck-Hitachi (zestaw: automatyczny podajnik prób Merck-Hitachi L-7250, pompa Merck-Hitachi L-7100 z detektorem R1 Merck- -Hitachi L-7490). Do oznacze u yto kolumny Aminex HPX-87H 300x7,8 m (Bio- -Rad). Jako eluent stosowano 0,001 M H2SO4, przy przepływie 0,6 ml/min, izokratycz-nie. Oznaczenie prowadzono w temperaturze 60°C. Próby nanoszono na kolumn w ilo ci 30 µl. Identyfikacji ilo ciowej i jako ciowej dokonano metodą standardu ze-wn trznego z wykorzystaniem Chomatography Data Station Software, Merck-Hitachi.

Metody statystyczne

(5)

Wyniki i dyskusja

Redukcja zawarto ci suchej substancji podczas hydrolizy i fermentacji we wszystkich wariantach do wiadczenia

Podczas hydrolizy odnotowano spadek zawarto ci suchej substancji. Najwi kszą, 20-procentową redukcj uzyskano w wariancie 1. z przeprowadzoną homogenizacją i dodatkiem bakterii B. subtilis (tab. 1). W pozostałych przypadkach rednia redukcja suchej substancji wyniosła 12%. Odwrotna sytuacja wystąpiła w trakcie wła ciwej fer-mentacji, gdzie w wariancie 1. redukcja suchej substancji była najmniejsza – 19% – w porównaniu ze rednią redukcją w pozostałych wariantach, wynoszącą 23%. Wynika z tego, e ta cz ć związków organicznych, która w przeliczeniu na suchą substancj pozostała niezmieniona w trakcie hydrolizy, uległa rozkładowi podczas fermentacji. Za-obserwowano równie , e homogenizacja i dodanie bakterii B. subtilis spowodowały, e osiągni to wy szy stopie redukcji suchej substancji w porównaniu z próbą kontrolną.

Tabela 1. Zmiany zawarto ci mierzonych parametrów na początku i po zako czeniu fermentacji Table 1. Changes of contents of measured properties at the beginning and at the end of the fer-mentation process

Parametr

Wariant 1. Wariant 2. Wariant 3. Wariant 4. Wariant 5.

począ -tek koniec

począ -tek koniec

począ -tek koniec

począ -tek koniec

począ -tek koniec

Sucha substancja

(g·kg-1) ±2,4 46,5 39,5 ±1,3 ±2,1 46,5 ±0,9 39,0 ±0,8 48,5 ±0,7 38,4 ±1,1 48,1 ±0,8 37,6 52,5 ±1,4 ±0,6 40,5

W giel ogólny (g·kg-1)

447,3 ±6,2 419,5 ±15,3 456,8 ±6,2 420,3 ±15,3 451,2 ±6,2 418,2 ±15,3 445,3 ±6,2 416,5 ±15,3 465,8 ±6,2 464,9 ±15,3 Azot ogólny (g·kg-1)

57,5 ±1,6 41,4 ±1,9 55,7 ±1,6 42,4 ±1,9 57,1 ±1,6 42,7 ±1,9 58,2 ±1,6 43,9 ±1,9 60,0 ±1,6 46,5 ±1,9 Materia organiczna (g·kg-1)

745,5 ±13,8 699,2 ±34,5 761,4 ±13,8 700,6 ±34,5 752,0 ±13,8 697,2 ±34,5 742,1 ±13,8 694,2 ±34,5 776,4 ±13,8 774,9 ±34,5

C:N 8:1 10:1 8:1 10:1 8:1 10:1 8:1 10:1 8:1 10:1

(6)

Rys. 1. Zmiany zawarto ci lotnych kwasów tłuszczowych w procesie fermentacji metanowej Fig. 1. Evolutions of volatile fatty acids during methane fermentation

Uzyskano odpowiednio nast pujące stopnie redukcji suchej substancji: 49%, 35%, 31%. Początkowa hydroliza materiału we wszystkich przypadkach powoduje utrat około 2% zawarto ci suchej substancji w porównaniu z osadem surowym. Nale y zwró-cić uwag , e w ciekach, które trafiają do oczyszczalni, mogą si znale ć substancje inhibitujące proces fermentacji metanowej, co przypuszczalnie w przypadku wi kszego obcią enia komór fermentacyjnych mo e wpłynąć niekorzystnie na stopie redukcji suchej substancji (WANG i IN. 2009).

Lotne kwasy tłuszczowe, takie jak: kwas octowy, propionowy i masłowy, wyst pu-jące w zbyt du ym st eniu są uwa ane za inhibitory rozkładu beztlenowego. Działanie hamujące stwierdzono w przypadku kwasu propionowego, przy czym zakłada si , e dopuszczalne st enie LKT w osadzie nie powinno przekraczać 2000 mg CH3COOH

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12

0 5 10 15 20 25 30 35

Czas (doby) Kw as bur szty now y ( g ·l -1) 1 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14

0 5 10 15 20 25 30 35

Czas (doby) K wa s mle k o wy (g ·l -1) 1 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

0 5 10 15 20 25 30 35

Czas (doby) K w a s o c to wy (g ·l -1) 1 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

0 5 10 15 20 25 30 35

Czas (doby) K w a s p rop io no wy (g ·l -1) 1 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

0 5 10 15 20 25 30 35

Czas (doby) Kw as m a s ł o w y (g ·l -1) 1

(7)

w 1 dm3 (J DRCZAK 2007). W przeprowadzonych badaniach wst pna hydroliza miała na celu zmniejszenie rozmiarów cząstek, a w związku z tym zwi kszenie ich po-wierzchni wła ciwej. Dodatni wpływ na iloć powstałych lotnych kwasów tł uszczo-wych miała homogenizacja. Dzi ki jej zastosowaniu, po uprzednim autoklawowaniu w temperaturze 121°C, iloć kwasu bursztynowego była wi ksza o 25% (0,1 g·dm-3), a kwasu octowego o 75% (0,5 g·dm-3) w porównaniu z próbą kontrolną (rys. 1). W czasie trwania procesu fermentacji wszystkie wytworzone lotne kwasy tłuszczowe zostały wykorzystane przez mikroorganizmy znajdujące si w osadzie ciekowym, z wyjątkiem kwasu propionowego, którego st enie na ko cu procesu wynosiło od 1,5 g·dm-3 w wariancie 1. do 3,9 g·dm-3 w wariancie 2. Podobne wyniki uzyskali BOUGRIER

i IN. (2008). Badając wpływ termicznego przygotowania substratu, poprzez działanie temperatury 130°C i 190°C osiągn li prawie 100-procentową redukcj wytworzonych lotnych kwasów tłuszczowych. Wskazuje to na istotny wpływ obróbki termicznej na degradacj lipidów. Zakłada si , e ogólny wzrost ilo ci powstających kwasów tł usz-czowych jest liniowy w stosunku do degradacji substancji tłuszczowych.

W pracy PARKA i IN. (2005), gdzie fermentowano osad ciekowy, po hydrolizie ter-mochemicznej koncentracja dost pnych, rozpuszczalnych substratów, w tym lotnych kwasów tłuszczowych, zwi kszyła si z 30 do 1983 mg·dm-3 oraz z 30 do 625 mg·dm-3 po hydrolizie biologicznej. Zauwa yć nale y, e hydrolizie poddano cały fermentowany materiał. W pracach BOUGRIERA i IN. (2008) oraz PARKA i IN. (2005) dominującymi kwasami w ogólnej ilo ci LKT były kwasy octowy i propionowy.

Pomiar aktywno ci enzymatycznych

Pomiar aktywno ci enzymatycznych podczas hydrolizy wykazał, e enzymami o najwi kszej aktywno ci były lipazy i proteazy (rys. 2, 3). Aktywno ć tych enzymów utrzymywała si na tym samym poziomie w trakcie całego etapu hydrolizy. We wszyst-kich wariantach do wiadczenia najwi kszą aktywnoć enzymów rozkładających w glo-wodany stwierdzono w trzeciej dobie hydrolizy. Najwi kszą aktywnoć celulolityczną i amylolityczną obserwowano w wariantach z dodatkiem bakterii B. subtilis. Aktywno ć enzymów lipolitycznych i proteolitycznych pozostała praktycznie niezmieniona i utrzymywała si na stałym poziomie. Wi ksze strefy przeja nie obserwowano pod-czas pomiaru aktywno ci enzymów wyst pujących w supernatancie ni związanych ze

cianą komórkową bakterii, choć w niektórych przypadkach strefy te nie ró niły si od siebie istotnie.

W badaniach, gdzie w sposób beztlenowy rozkładano pozostało ci ziemniaczane, dominowały enzymy amylolityczne (PARAWIRA i IN. 2005). Jest to zrozumiałe ze wzgl du na to, e dominującym składnikiem w tego rodzaju odpadach jest skrobia. Zwrócono równie uwag na miejsce, w którym powstają enzymy. Stwierdzono wi k-szą reaktywno ć enzymów pozakomórkowych, wyizolowanych z komórek podczas wirowania, ni tych, które podczas pomiaru aktywno ci pozostały wewnątrz struktur komórkowych, tj. w peryplazmie i cytoplazmie, dotyczyło to tak e enzymów zwią za-nych ze cianą komórkową.

(8)

Rys. 2. Zmiany aktywno ci enzymatycznych w procesie fermentacji metano-wej w supernatancie

Fig. 2. Evolution of enzyme activity during methane fermentation in superna-tant 0 5 10 15 20 25 30 35

1 3 5 7 14 21 28 35

Czas (doby) Stre fy pr zeja ś nie ń (mm) Fermentacja Hydroliza

w 1 w 2 w 3 w 4 w 5

0 2 4 6 8 10 12 14 16

1 3 5 7 14 21 28 35

Czas (doby) Stre fy pr zeja ś nie ń (mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80

1 3 5 7 14 21 28 35

Czas (doby) Stre fy pr zeja ś nie ń (mm) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 3 5 7 14 21 28 35

(9)

Rys. 3. Zmiany aktywno ci enzymatycznych w osadzie w procesie fermenta-cji metanowej

Fig. 3. Evolution of enzyme activity during methane fermentation in sludge 0 5 10 15 20 25 30

1 3 5 7 14 21 28 35

St re fy pr ze ja ś ni e ń (mm) Czas (doby) Fermentacja Hydroliza 0 2 4 6 8 10 12 14

1 3 5 7 14 21 28 35

St re fy pr ze ja ś ni e ń (mm) Czas (doby) 0 10 20 30 40 50 60 70 80

1 3 5 7 14 21 28 35

St re fy pr ze ja ś ni e ń (mm) Czas (doby) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1 3 5 7 14 21 28 35

St re fy pr ze ja ś ni e ń (mm) Czas (doby)

(10)

kontrolna). W pierwszych dniach fermentacji jedynym powstającym gazem był dwutle-nek w gla. Wynika z tego, e po połączeniu osadu po hydrolizie ze wie ym osadem nastąpiła gwałtowna produkcja LKT. Konsekwencją tego był spadek pH do warto ci nawet 4,17 w wariancie 4. ródłem informacji o aktywno ci mikroorganizmów w tych warunkach był pomiar aktywno ci enzymatycznych, jak równie zu ywanie wytworzo-nego dwutlenku w gla przez bakterie metanogenne znajdujące si w osadzie. Samo-czynny wzrost pH do warto ci 5,8 spowodował, e faza metanogenna zacz ła przewa-ać nad fazą kwa ną. Najwi kszą wydajno ć metanu, wynoszącą 230 dm3·kg-1 s.m. osadu, uzyskano w wariancie A (rys. 4). Iloć metanu wyra ona w procentach całej obj to ci biogazu jest porównywalna z przedstawioną w innych pracach i mie ci si w granicach 55-75% (PARK i IN. 2005).

Rys. 4. Całkowita ilo ć wytworzonego metanu Fig. 4. Total amount of methane production

BOUGRIER i IN. (2007), po porównaniu wpływu wst pnej obróbki substratu w

tem-peraturze 130°C i 190°C, stwierdzili, e wy sza temperatura powoduje, e wi cej po-tencjalnego substratu znajdującego si w wie ym osadzie mo e si stać bardziej do-st pne i łatwiej przyswajalne przez mikroorganizmy. WANG i IN. (2009), badając wpływ termicznego przygotowania substratu, dodatkowo zauwa yli, e w skali przemysłowej obróbka termiczna mo e powodować destabilizacj układu. Jest to związane ze zbyt du ym obcią eniem komory fermentacyjnej łatwo dost pnym i szybko biodegradowal-nym substratem.

Podsumowanie

Wst pna termiczna obróbka osadu ciekowego przyczyniła si do zwi kszenia ilo ci produkowanego metanu, wpływając na rozpuszczalno ć i dost pno ć substratu dla bak-terii fermentacyjnych. Zastosowanie obróbki mechanicznej – homogenizacji oraz za-szczepienie bakteriami B. subtilis nie miało istotnego wpływu na wyniki produkcji metanu. Wadą tego sposobu przygotowania substratu jest ryzyko przecią enia komory

0 50 100 150 200 250

0 4 8 12 16 20 24 28 Czas (doby)

Ob

j

ę

to

ść

me

ta

nu

(m

l)

(11)

fermentacyjnej, co prowadzi do gwałtownego spadku pH do warto ci inhibitujących bakterie metanogenne. W przeprowadzonych badaniach spadek pH do warto ci poni ej 5 spowodował przerw w produkcji metanu, ale układ po okre lonym czasie (o miu dni) samoczynnie si ustabilizował. Biorąc pod uwag wzgl dy ekonomiczne, nawet w systemie, gdzie mo liwe jest regulowanie warto ci pH, termiczna obróbka materiału mo e nie być zabiegiem opłacalnym. W tym do wiadczeniu w skali laboratoryjnej osią -gni to ilo ć metanu dwukrotnie wi kszą w porównaniu z beztlenowym rozkładem osa-du, którego nie poddano procesom przygotowawczym. Obróbka termiczna substratu w temperaturze 121°C jest na wi kszą skal zabiegiem bardzo kosztownym. Stwarza to miejsce dla kolejnych bada , w których warto si zastanowić, czy podobne zwi kszenie efektywno ci fermentacji mo na uzyskać, przeprowadzając obróbk substratu w termo-filowym zakresie temperatur.

Literatura

BOUGRIER C.,DELGENES J.P.,CARRERE H., 2007. Impacts of thermal pre-treatments on

semi-continuous anaerobic digestion of waste activated sludge. Biochem. Eng. J. 34: 20-27.

BOUGRIER C.,DELGENES J.P.,CARRERE H., 2008. Effects of thermal treatments on five different

waste activated sludge samples solubilisation, physical properties and anaerobic digestion. Chem. Eng. J. 139: 236-244.

HERMANOWICZ W., 1999. Fizyczno-chemiczne badanie wody i cieków. Arkady, Warszawa.

J DRCZAK A., 2007. Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.

PARAWIRA W.,MURTO M.,READ J.S.,MATTIASSON B., 2005. Profile of hydrolyses and biogas

production during two-stage mesophilic anaerobic digestion of solid patato waste. Process Biochem. 40: 2945-2952.

PARK CH.,LEE CH.,KIM S.,CHEN Y.,CHEASE H.A., 2005. Upgrading of anaerobic digestion by

incorporating two different hydrolysis processes. J. Biosci. Bioeng. 100, 2: 164-167.

TORECI I.,KENNEDY K.J.,DROSTE R.L., 2009. Evaluation of continuous mesophilic anaerobic

digestion after high temperature microwave pretreatment. Water Res. 43: 1273-1284. WANG Z.,WANG W.,HANG X.,HANG G., 2009. Digestion of thermally hydrolyzed sewage sludge

by anaerobic sequencing bath reactor. J. Hazard. Mater. 162: 799-803.

INCREASE OF THE EFFICIENCY OF ANAEROBIC DIGESTION BY VARIOUS PRE-TREATMENT PROCESSES OF SEWAGE SLUDGE

(12)

measurement of VFA. The amount of carbon and nitrogen decreased while the ratio of C:N in-creased from 8:1 to 10:1. The highest methane yield was obtained in A method.

Key words: enzyme activities, biogas, methane fermentation, volatile fatty acid

Adres do korespondencji – Corresponding address:

Paweł Cyplik, Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii ywności, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Wojska Polskiego 48, 60-627 Poznań, Poland, e-mail: [email protected]

Zaakceptowano do druku – Accepted for print: 18.04.2011

Do cytowania – For citation:

Imagem

Tabela 1. Zmiany zawarto ci mierzonych parametrów na pocz ą tku i po zako czeniu fermentacji  Table 1
Fig. 2. Evolution of enzyme activity during methane fermentation in superna- superna-tant  05 101520253035 1 3 5 7 14 21 28 35Czas (doby)Strefy przejaśnień (mm)FermentacjaHydrolizaw 1w 2w 3w 4w 502468101214161357142128 35Czas (doby)Strefy przejaśnień (mm)0
Fig. 3. Evolution of enzyme activity during methane fermentation in sludge 0510152025301357142128 35 Strefy przejaśnień (mm) Czas (doby)FermentacjaHydroliza024681012141357142128 35Strefy przejaśnień (mm) Czas (doby)010203040506070801357142128 35 Strefy prz

Referências

Documentos relacionados

Hypotheses and Proposed Model According to the above mentioned recent trends in the work stress literature, and assuming that leaders play a key role in their followers’ health

Although the content of Ca in the soil in the treatment with limed sewage sludge has been far superior than the others, this treatment, as well as treatment with solarized sewage

Spearman correlation among components of swine waste and biogas production, potential of biogas and methane production and reductions of total solids, volatile solids and

The addition of cellulase to the anaerobic digestion and the various chopping lengths of maize silage did not produce significant effects on biogas production after a 35-day

ABSTRACT: In this study it was evaluated the efficiency of the treatment of wet-processed coffee wastewater in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors in two stages, in

Twenty sewage treatment plants were selected throughout Paraná State (Brazil), and samples of alkalinized sewage sludge and samples of the most representative agricultural soil of

The effect of ultrasonic pre-treatment on anaerobic biodegradability and filterability characteristics of sludge were evaluated using lab-scale experiments.. 30 MJ/kg TS

and/or alkali (NaOH) addition, combined with a thermal pre-treatment of a potato peel waste as a substrate for anaerobic digestion. The alkali pre-treatment was the most efficient