Skip to main content
Erschienen in:
Buchtitelbild

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Silage of Switchgrass (Panicum virgatum) as a Bioenergy Feedstock in Poland

verfasst von : Mariusz Adamski, Waldemar Szaferski, Piotr Gulewicz, Włodzimierz Majtkowski

Erschienen in: Practical Aspects of Chemical Engineering

Verlag: Springer International Publishing

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The production of biogas from the waste materials and crops is one of the main ways of acquiring the renewable energy. The switchgrass (Panicum virgatum) is a plant with significant potential for energy utilization in terms of thermal utilization and bio-logical processing. The aim of that work is to indicate the level of biogas productivity of switchgrass. The research methodology has been done according to DIN 38414 p.8. The plant material was used in the form of silage. The effect of exposure of plant material to atmospheric air was tested in the studies. Results were compared with silage samples. Plant substrate samples were mixed with biologically active liquid substrates: inoculum and slurry. Studies were carried out on the mixture with a dry matter content of up to 8% m/m. The results were statistically analysed. The correct courses of the fermentation processes were observed for both tested cases of the plant materials. Results of the studies indicated that the productivity of biogas for silage switchgrass, which was exposed to atmospheric air, was increased by 20.7% v/v. At the same time, increased emissions of nitrogen oxides and hydrogen sulphide were observed. The average methane concentration in biogas was higher for the aerated plant sample and was equal to 56.11% v/v. Favourable results for the initial method of aeration should be attributed to initiate decomposition of biomass be-fore the actual fermentation process.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Ahn HK, Smith MC, Konrad SL et al (2001) Evaluation of biogas production potential by dry anaerobic digestion of switchgrass—animal manure mixtures. Appl Biochem Biotechnol 160:965–975CrossRef Ahn HK, Smith MC, Konrad SL et al (2001) Evaluation of biogas production potential by dry anaerobic digestion of switchgrass—animal manure mixtures. Appl Biochem Biotechnol 160:965–975CrossRef
Zurück zum Zitat Amon T (2007) Das Potenzial für Biogaserzeugung in Österreich. Beiratssitzung für Umwelt und soziale Verantwortung unserer Gesellschaft, Maria Enzersdorf• Imprint Amon T (2007) Das Potenzial für Biogaserzeugung in Österreich. Beiratssitzung für Umwelt und soziale Verantwortung unserer Gesellschaft, Maria Enzersdorf• Imprint
Zurück zum Zitat AOAC (1995) Official methods of analysis, 16th edn. Association of Official Analytical Chemists, Washington, D.C. AOAC (1995) Official methods of analysis, 16th edn. Association of Official Analytical Chemists, Washington, D.C.
Zurück zum Zitat Bolsen KK, Ashbell G, Weinberg Z (1996) Silage fermentation and silage additives—review. Asian-Australas J Anim Sci 9:483–493CrossRef Bolsen KK, Ashbell G, Weinberg Z (1996) Silage fermentation and silage additives—review. Asian-Australas J Anim Sci 9:483–493CrossRef
Zurück zum Zitat Dach J, Zbytek Z, Pilarski K et al (2009) Badania efektywności wykorzystania odpadów z produkcji biopaliw jako substratu w biogazowni. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna 6:7–9 Dach J, Zbytek Z, Pilarski K et al (2009) Badania efektywności wykorzystania odpadów z produkcji biopaliw jako substratu w biogazowni. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna 6:7–9
Zurück zum Zitat Demirer GN, Chen S (2008) Anaerobic biogasification of undiluted dairy manure in leaching bed reactors. Waste Manage 28:112–119CrossRef Demirer GN, Chen S (2008) Anaerobic biogasification of undiluted dairy manure in leaching bed reactors. Waste Manage 28:112–119CrossRef
Zurück zum Zitat DIN 38414 S8 (2012) German standard methods for the examination of water, waste water and sludge; sludge and sediments (group S); determination of the amenability to anaerobic digestion (S 8). DIN Deutches Institut fur Normung e.V., Berlin DIN 38414 S8 (2012) German standard methods for the examination of water, waste water and sludge; sludge and sediments (group S); determination of the amenability to anaerobic digestion (S 8). DIN Deutches Institut fur Normung e.V., Berlin
Zurück zum Zitat Döhler H (red.)/KTBL (2009) Faustzahlen Biogas. 2. Auflage. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt, Schauermanndruck GmbH, Gernsheim Döhler H (red.)/KTBL (2009) Faustzahlen Biogas. 2. Auflage. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt, Schauermanndruck GmbH, Gernsheim
Zurück zum Zitat Eder B, Schulz H (2007) Biogas Praxis. Okobuch Verlag und Versand GmbH, Staufen bei Freiburg Eder B, Schulz H (2007) Biogas Praxis. Okobuch Verlag und Versand GmbH, Staufen bei Freiburg
Zurück zum Zitat Fugol M, Szlachta J (2010) Zasadność używania kiszonki z kukurydzy i gnojowicy świńskiej do produkcji biogazu. Inżynieria Rolnicza 1(119):169–174 Fugol M, Szlachta J (2010) Zasadność używania kiszonki z kukurydzy i gnojowicy świńskiej do produkcji biogazu. Inżynieria Rolnicza 1(119):169–174
Zurück zum Zitat Görisch U, Helm M (2006) Biogasanlagen. Eugen Ulmer KG, Stuttgard (Hohenheim) Görisch U, Helm M (2006) Biogasanlagen. Eugen Ulmer KG, Stuttgard (Hohenheim)
Zurück zum Zitat Jędrczak A (2007) Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warsaw Jędrczak A (2007) Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warsaw
Zurück zum Zitat KTBL-Heft 84 (2009) Schwachstellen an Biogasanlagen verstehen und vermeiden. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt, Druckerei Lokay, Reinheim KTBL-Heft 84 (2009) Schwachstellen an Biogasanlagen verstehen und vermeiden. Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt, Druckerei Lokay, Reinheim
Zurück zum Zitat Lu S, Imai T, Ukita M et al (2007) Start-up performances of dry anaerobic mesophilic and thermophilic digestions of organic solid wastes. J Environ Sciences 19:416–420CrossRef Lu S, Imai T, Ukita M et al (2007) Start-up performances of dry anaerobic mesophilic and thermophilic digestions of organic solid wastes. J Environ Sciences 19:416–420CrossRef
Zurück zum Zitat Mackie RI, Stroot PG, Varel VH (1998) Biochemical identification and biological origin of key odor components in livestock waste. J Anim Sci 76(5):1331–1342CrossRef Mackie RI, Stroot PG, Varel VH (1998) Biochemical identification and biological origin of key odor components in livestock waste. J Anim Sci 76(5):1331–1342CrossRef
Zurück zum Zitat Majtkowski W, Majtkowska G (2000) Ocena możliwości wykorzystania w Polsce gatunków traw zgromadzonych w kolekcji ogrodu botanicznego IHAR w Bydgoszczy. In: Polsko-Niemiecka konferencja nt. Wykorzystania trzciny chińskiej Miscantus. 27–29 Sept, Połczyn Zdrój Majtkowski W, Majtkowska G (2000) Ocena możliwości wykorzystania w Polsce gatunków traw zgromadzonych w kolekcji ogrodu botanicznego IHAR w Bydgoszczy. In: Polsko-Niemiecka konferencja nt. Wykorzystania trzciny chińskiej Miscantus. 27–29 Sept, Połczyn Zdrój
Zurück zum Zitat Majtkowski W, Majtkowska G, Piłat J et al (2004) Przydatność do zakiszania zielonki traw C-4 w różnych fazach wegetacji. Biuletyn IHAR 234:219–225 Majtkowski W, Majtkowska G, Piłat J et al (2004) Przydatność do zakiszania zielonki traw C-4 w różnych fazach wegetacji. Biuletyn IHAR 234:219–225
Zurück zum Zitat McLaughlin SB, Kszos LA (2005) Development of switchgrass (Panicum virgatum) as a bioenergy feedstock in the United States. Biomass Bioenerg 28:515–535CrossRef McLaughlin SB, Kszos LA (2005) Development of switchgrass (Panicum virgatum) as a bioenergy feedstock in the United States. Biomass Bioenerg 28:515–535CrossRef
Zurück zum Zitat McLaughlin SB, Walsh ME (1998) Evaluating environmental consequences of producing herbaceous crops for bioenergy. Biomass Bioenerg 14:317–324CrossRef McLaughlin SB, Walsh ME (1998) Evaluating environmental consequences of producing herbaceous crops for bioenergy. Biomass Bioenerg 14:317–324CrossRef
Zurück zum Zitat Myczko A, Myczko R, Kołodziejczyk T et al (2011) Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych, Wyd. ITP Warszawa-Poznań Myczko A, Myczko R, Kołodziejczyk T et al (2011) Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych, Wyd. ITP Warszawa-Poznań
Zurück zum Zitat Parrish J, Fike JH (2005) The biology and agronomy of switchgrass for biofuels. CRC Crit Rev Plant Sci 24(5–6):423–459CrossRef Parrish J, Fike JH (2005) The biology and agronomy of switchgrass for biofuels. CRC Crit Rev Plant Sci 24(5–6):423–459CrossRef
Zurück zum Zitat Pisarek M, Śmigiewicz T, Wiśniewski G (2000) Możliwości wykorzystania biomasy do celów energetycznych w warunkach polskich. In: Polsko-Niemiecka konferencja nt. Wykorzystania trzciny chińskiej Miscantus. 27–29 Sept, Połczyn Zdrój Pisarek M, Śmigiewicz T, Wiśniewski G (2000) Możliwości wykorzystania biomasy do celów energetycznych w warunkach polskich. In: Polsko-Niemiecka konferencja nt. Wykorzystania trzciny chińskiej Miscantus. 27–29 Sept, Połczyn Zdrój
Zurück zum Zitat Polish Standard. PN-74/C-04540/00 Oznaczenie zasadowości. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warsaw Polish Standard. PN-74/C-04540/00 Oznaczenie zasadowości. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warsaw
Zurück zum Zitat Polish Standard. PN-75/C-04616/01 Oznaczanie suchej masy osadu i substancji organicznych. Woda i ścieki. Badania specjalne osadów. Oznaczanie zawartości wody, suchej masy, substancji organicznych i substancji mineralnych w osadach ściekowych. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa Polish Standard. PN-75/C-04616/01 Oznaczanie suchej masy osadu i substancji organicznych. Woda i ścieki. Badania specjalne osadów. Oznaczanie zawartości wody, suchej masy, substancji organicznych i substancji mineralnych w osadach ściekowych. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa
Zurück zum Zitat Polish Standard. PN-75/C-04616/04 Oznaczenie lotnych kwasów tłuszczowych. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa Polish Standard. PN-75/C-04616/04 Oznaczenie lotnych kwasów tłuszczowych. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa
Zurück zum Zitat Polish Standard. PN-90 C-04540/01 Woda i ścieki. Badania pH, kwasowości i zasadowości. Oznaczanie pH wód i ścieków o przewodności elektrolitycznej właściwej 10 µS/cm i powyżej metodą elektrometryczną. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa Polish Standard. PN-90 C-04540/01 Woda i ścieki. Badania pH, kwasowości i zasadowości. Oznaczanie pH wód i ścieków o przewodności elektrolitycznej właściwej 10 µS/cm i powyżej metodą elektrometryczną. Wydawnictwo Normalizacyjne, Warszawa
Zurück zum Zitat Sanderson MA, Reed RL, McLaughlin SB et al (1996) Switchgrass as a sustainable bioenergy crop. Bioresour Technol 56:83–93CrossRef Sanderson MA, Reed RL, McLaughlin SB et al (1996) Switchgrass as a sustainable bioenergy crop. Bioresour Technol 56:83–93CrossRef
Zurück zum Zitat Steppa M (1988) Biogazownie rolnicze. IBMER, Warsaw Steppa M (1988) Biogazownie rolnicze. IBMER, Warsaw
Zurück zum Zitat Van Soest PJ, Robertson JB, Lewis BA (1991) Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J Dairy Sci 74(10):3583–3597CrossRef Van Soest PJ, Robertson JB, Lewis BA (1991) Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J Dairy Sci 74(10):3583–3597CrossRef
Metadaten
Titel
Silage of Switchgrass (Panicum virgatum) as a Bioenergy Feedstock in Poland
verfasst von
Mariusz Adamski
Waldemar Szaferski
Piotr Gulewicz
Włodzimierz Majtkowski
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-73978-6_1