wykorzystanie fermentacji metanowej w utylizacji odpadów ... · kroflora mezofilowa mo¿e...

Wykorzystanie fermentacji metanowejw utylizacji odpadów przemys³urolno-spo¿ywczego

Stanis³aw Ledakowicz, Liliana Krzystek

Katedra In¿ynierii Bioprocesowej, Wydzia³ In¿ynierii Procesoweji Ochrony Œrodowiska, Politechnika £ódzka, £ódŸ

Fermentation in waste menagement in agriculture

S u m m a r y

The generation of agriculture residues and agro-industrial wastes has re-cently grown considerably, which has caused a variety of environmental prob-lems.

In this paper, the characteristics of agricultural and agro-industrial wasteare discussed. Also, the most important biological treatment technologies andstrategies for waste management are presented. Special attention is given toenergy production by anaerobic digestion of these wastes. Few examples of en-ergy recovery from agricultural wastes are presented as well.

Key words:

anaerobic digestion, methanogens, reactors, co-digestion, biogas, diges-tion plants, agricultural and agro-industrial waste.

1. Wprowadzenie

W ostatnich kilku dekadach XX w. w krajach uprzemys³owio-nych szczególnego znaczenia nabra³ problem zanieczyszczaniaœrodowiska. Zwi¹zane jest to ze zwiêkszeniem produkcji rolni-czej i hodowlanej oraz ze stopniem przetwarzania produktówrolno-spo¿ywczych. Daje siê zauwa¿yæ olbrzymi wzrost iloœciodpadów i zanieczyszczeñ organicznych powstaj¹cych w rolnic-twie i przemys³ach z nim zwi¹zanych.

P R A C E P R Z E G L ¥ D O W E

Adres do korespondencji

Stanis³aw Ledakowicz,Katedra In¿ynieriiBioprocesowej,Wydzia³ In¿ynieriiProcesoweji Ochrony Œrodowiska,Politechnika £ódzka,ul. Wólczañska 213,93-005 £ódŸ;e-mail:[email protected],[email protected]

3 (70) 165–183 2005

Pochodzenie odpadów rolniczych i przemys³u rolno-spo¿ywczego przedstawio-no na rysunku 1. W wiêkszoœci odpady te zawieraj¹ wszystkie sk³adniki niezbêdnedo rozwoju mikroorganizmów, takie jak: wêglowodany (celuloza, hemicelulozy,skrobia, cukry), bia³ka, t³uszcze, pierwiastki biogenne, mikroelementy i witaminy.Wystêpuj¹ one w formie sta³ej, pó³p³ynnej lub ciek³ej. Pozostawienie ich w staniesurowym powoduje zagro¿enie sanitarne (rozwój mikroflory patogennej) oraz okreœ-lone problemy œrodowiskowe wynikaj¹ce z ich naturalnej biodegradacji przez mi-kroorganizmy. W efekcie tego rozk³adu odpadów nastêpuje emisja gazów (NH3,CH4, H2S, CO2, NOx) do atmosfery jak i „wyciek” zwi¹zków biogennych (azotowych,fosforowych, potasowych) do wód powierzchniowych i gruntowych, naruszaj¹cyrównowagê ekosystemu i powoduj¹cy jego eutrofizacjê.

Bior¹c pod uwagê koniecznoœæ unieszkodliwiania odpadów rolniczych i prze-mys³u rolno-spo¿ywczego z punktu widzenia ochrony œrodowiska, a tak¿e naturalneich pochodzenie oraz sk³ad chemiczny, najbardziej przydatnymi i ekonomicznymimetodami degradacji tych odpadów s¹ metody biotechnologiczne, które pozwalaj¹na przekszta³cenie odpadów organicznych w energiê i cenne produkty takie jak: pa-sza, nawozy, itp. W warunkach beztlenowych mikroorganizmy czêœciowo utleniaj¹wiele zwi¹zków organicznych w procesie fermentacji. Powstaj¹ produkty nie-pe³nego utlenienia: etanol, mleczan, propionian, maœlan, bursztynian, kapronian,octan, n-butanol, 2,3-butanodiol, aceton, izopropanol, które staj¹ siê dostêpne dlainnych drobnoustrojów. Te z kolei, w drodze swoistych fermentacji lub oddychania


166 PRACE PRZEGL¥DOWE

Rys. 1. Pochodzenie odpadów rolniczych i z przemys³u rolno-spo¿ywczego.

beztlenowego mog¹ wytwarzaæ metan, a w obecnoœci siarczanów tak¿e siarko-wodór.

Rola jak¹ mo¿e odgrywaæ fermentacja zwi¹zana z wytworzeniem bioenergii (me-tanu) jest zatem potrójna. Po pierwsze, jest to metoda przekszta³cenia energii za-wartej w p³odach rolnych w u¿yteczne paliwo (biogaz), które mo¿e byæ gromadzonei transportowane. Po drugie, to jest metoda recyklingu odpadów organicznychw stabilne polepszacze gleby, cenny p³ynny nawóz i energiê. Po trzecie, jest to me-toda inertyzacji odpadów, której celem jest obni¿enie niekorzystnego oddzia³ywa-nia na œrodowisko.

2. Fermentacja metanowa

Legenda g³osi, ¿e biogaz u¿ywano ju¿ w X w. p.n.e. do ogrzewania ³aŸni wodnychw Asyrii. Jan Baptysta van Helmont w XVII w. jako pierwszy odkry³, ¿e z gnij¹cej materiiorganicznej wydobywa siê palny gaz. Odk¹d w paŸdzierniku 1776 r. Alessandro Voltazademonstrowa³, ¿e gaz wydobywaj¹cy siê z osadu dennego pali siê i wnioskowa³, ¿eistnieje bezpoœrednia zale¿noœæ pomiêdzy iloœci¹ produkowanego palnego gazu a iloœ-ci¹ materii organicznej, narodzi³ siê proces biometanizacji. W 1808 r. Humphrey Davyokreœli³, ¿e w gazach produkowanych podczas fermentacji gnojowicy bydlêcej obecnyjest metan. Rozwój mikrobiologii jako nauki doprowadzi³ do identyfikacji w latach trzy-dziestych XX w. bakterii anaerobowych i warunków sprzyjaj¹cych produkcji metanu.

Prowadzone badania dotyczy³y albo zastosowania fermentacji metanowej w sta-bilizacji osadów œciekowych albo produkcji biogazu z gnojowicy i/lub odpadówz gospodarstw domowych. Ostatnio szczególn¹ uwagê zwraca siê na aspektyzwi¹zane z higienizacj¹ podczas fermentacji metanowej i jej wp³ywu na organizmypatogenne. Wytworzenie bezpiecznego, wysokiej jakoœci materia³u (nawozu), którymo¿na zawróciæ do œrodowiska naturalnego sta³o siê tak samo wa¿ne, jak produkcjabiogazu z maksymaln¹ wydajnoœci¹ z danego typu odpadów. St¹d te¿, obserwujesiê rosn¹ce zainteresowanie procesami beztlenowymi prowadzonymi w podwy¿szo-nych temperaturach, ciœnieniach i wysokim zasoleniu (1).

Proces beztlenowej degradacji wymaga zgodnego dzia³ania wielu grup drobno-ustrojów, z których ka¿da odgrywa specjaln¹ rolê (rys. 2) (1,2):

1. Drobnoustroje przeprowadzaj¹ce hydrolizê i fermentacjê s¹ odpowiedzialneza zapocz¹tkowanie depolimeryzacji polimerów i hydrolizê monomerów znajdu-j¹cych siê w odpadach, produkuj¹c g³ównie octan i wodór, ale tak¿e zmieniaj¹ce siêiloœci lotnych kwasów t³uszczowych takich jak propionian i maœlan oraz niektóre al-kohole.

2. Obligatoryjne acetogenne bakterie produkuj¹ce wodór przekszta³caj¹ propio-nian i maœlan do octanu i wodoru.

3. Dwie grupy metanogennych Archaeabacterii produkuj¹ce metan z octanu albowodoru.

Wykorzystanie fermentacji metanowej w utylizacji odpadów przemys³u rolno-spo¿ywczego

BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 167

W procesie zrównowa¿onym produkty pierwszych dwóch grup drobnoustrojóws¹ zu¿ywane przez trzeci¹ grupê drobnoustrojów i wytwarzaj¹ metan oraz CO2. Je-dynie od 20 do 30% wêgla przechodzi do produktów poœrednich (propionian, ma-œlan itp.) zanim zostanie przekszta³cone w metan i dwutlenek wêgla (rys. 2) (1,3).

Zale¿noœæ pomiêdzy bakteriami degraduj¹cymi lotne kwasy t³uszczowe a meta-nogenami zu¿ywaj¹cymi wodór jest okreœlana jako syntrofia (wzajemne ¿ywienie)na skutek miêdzygatunkowego przekazywania wodoru (2,4). Zatem, im ni¿sze stê-¿enie wodoru tym lepsza degradacja lotnych kwasów t³uszczowych. W warunkachwysokiego stê¿enia jonów amonowych lub siarczynowych bakterie metanogenne



Rys. 2. Proces beztlenowej degradacji (objaœnienia w tekœcie).

wykorzystuj¹ce octan s¹ inhibitowane i zastêpowane przez inne grupy drobnoustro-jów, które utleniaj¹ octan do wodoru i CO2 (1).

Proces anaerobowy jest zasadniczo drog¹ do redukcji BZT, podczas gdy zawar-toœæ azotu i fosforu pozostaje na niezmienionym poziomie. Jednak¿e, w ostatnichbadaniach wykazano (5,6), ¿e azot mo¿e ulec denitryfikacji podczas chemoautotro-ficznego procesu beztlenowego, wykorzystuj¹cego azotyn jako akceptor elektro-nów.

Generalnie, degradacja beztlenowa w temperaturach poni¿ej 20°C lub powy¿ej60°C wykazuje ni¿sz¹ wydajnoœæ metanu. Odpady takie jak osady œciekowe, gnojo-wica czy odpady z gospodarstw domowych zawieraj¹ bardzo zró¿nicowane popula-cje beztlenowców lub wzglêdnych beztlenowców. Wiêkszoœæ z nich nale¿y do me-zofili (30-40°C). Powoduje to problemy zwi¹zane z uzyskaniem stabilnoœci reakto-rów pracuj¹cych w wy¿szych temperaturach. Podczas gdy obecna w przewadze mi-kroflora mezofilowa mo¿e natychmiast po wprowadzeniu surowców do reaktorazdominowaæ œrodowisko, to mikroflora termofilna musi zostaæ namno¿ona z nie-wielkiej pocz¹tkowej mniejszoœci. Kluczem do uzyskania zrównowa¿onej mikroflo-ry termofilnej jest stworzenie optymalnych warunków œrodowiskowych podczasrozruchu bioreaktora (1,7,8).

3. Instalacje przemys³owe fermentacji metanowej

Fermentacja metanowa jest procesem, którego rozwi¹zania techniczne musz¹uwzglêdniaæ nastêpuj¹ce aspekty:

– degradacji mo¿e ulegaæ tylko frakcja organiczna,– z natury procesu biologicznego wynikaj¹ ograniczenia dotycz¹ce: temperatu-

ry procesu, pH, sk³adu substratu, obecnoœci substancji toksycznych,– proces anaerobowy wymaga zamkniêtego zbiornika (reaktora),– produkt-biogaz obok metanu i CO2 zawiera inne sk³adniki.Obecnie fermentacja metanowa jest stosowana w 4 sektorach przerobu odpa-

dów:1) osadów powstaj¹cych podczas aerobowego oczyszczania œcieków miejskich,2) odpadów rolnych (gnojowicy),3) œcieków z przemys³u spo¿ywczego, fermentacyjnego, z biomasy,4) przerobu organicznej frakcji sta³ych odpadów komunalnych.Najwiêcej instalacji (ponad 10 000) dotyczy przerobu osadów œciekowych

w oczyszczalniach œcieków. W tych rozwi¹zaniach g³ównym celem jest stabilizacjaosadów, a produkowany biogaz jest czêsto mniej wa¿ny. W niektórych du¿ychoczyszczalniach œcieków biogaz jest wykorzystywany do produkcji elektrycznoœci,a zainteresowanie popraw¹ wydajnoœci biogazu staje siê coraz wiêksze, mimo ¿ewartoœæ opa³owa biogazu (6-7,1 KWh/m3) jest prawie o po³owê ni¿sza w porówna-niu do gazu naturalnego (12,0 KWh/m3). Najwy¿sz¹ skutecznoœæ wykorzystania


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 169



Ta

be

la1

Zes

taw

ien

iew

ybra

nyc

hsy

stem

ówfe

rmen

tacj

im

etan

owej

Syst

emM

ater

ia³

orga

nicz

nyO

brób

kaw

stêp

naPr

oces

Obr

óbka

koñc

owa

Ca³k

owita

objê

toœæ

reak

tora

[m3 ]

Prze

pust

owoœ

æza

k³ad

u[t

ony/

rok]

Dat

aur

ucho

mie

nia

inst

alac

ji[r

.]

Uwag

i

12

34

56

78

9

Ecot

echn

olog

y,Bo

ttrop

,Ni

emcy

wy³¹

czni

eM

SW*

–od

dzie

leni

eod

padó

wor

gani

cz-

nych

odm

ater

ia³u

paln

ego

(RD

F)

–RD

Fdo

kot³a

zez³

o¿em

fluid

al-

nym

–je

dnos

topn

iow

y

–te

mp.

35°C

–ci

¹g³y

–hy

drau

liczn

ycz

aspr

zeby

wan

ia15

-20

dni

past

eryz

acja

zaw

iesi

nyw

70°C

prze

z30

min

5,0

6500

1995

ferm

enta

cja

„na

mok

ro”

BTA,

Hel

sing

or,

Dan

ia

wy³

¹czn

ieM

SW–

przy

goto

wan

iepu

lpy

–us

uwan

ietw

orzy

wsz

tucz

nych

–sa

nita

cja

prze

z1

godz

.70

°C

–do

date

kNa

OH

–ro

zdzi

a³m

ater

ia³u

naci

ecz

iza-

wie

sinê

,za

wie

sina

podd

awan

ahy

-dr

oliz

ie

–w

ielo

stop

niow

y

–ci

¹g³y

–te

mp.

38°C

–ci

ecz

zse

para

cjii

ciec

zz

hydr

o-liz

ypo

ddaw

ana

ferm

enta

cji

met

a-no

wej

wre

akto

rze

2,4

2000

019

93fe

rmen

tacj

a„n

am

okro

”

TBW

,pr

oces

Bioc

omp,

Thro

nhof

en,

Niem

cy

MSW

–se

para

cja

frak

cji

drob

nej

odzg

rubn

ejfr

akcj

ior

gani

czne

j

–zg

rubn

ym

ater

ia³

dotle

now

ego

rozk

³adu

prze

zko

mpo

stow

anie

–pr

zygo

tow

anie

pulp

yz

frak

cji

drob

nej

izm

iesz

anie

zci

ecz¹

zpr

zefe

rmen

tow

anyc

hos

adów

œcie

kow

ych

2-st

opni

owe

reak

tory

–st

opie

ñ1

–(3

5°C)

mez

ofiln

y

–st

opie

ñ2

–(5

5°C)

term

ofiln

y

–ci

¹g³y

hydr

aulic

zny

czas

prze

byw

ania

wy-

nosi

2ty

godn

iew

ka¿d

ymre

akto

-rz

e

czêœ

cist

a³e

osad

ówm

iesz

asi

êz

dojr

za³y

mko

mpo

stem

1000

(dla

ka¿d

ego

reak

tora

)

1300

019

96fe

rmen

tacj

a

„na

mok

ro”

sepa

racj

arê

czna

ime-

chan

iczn

a–

stos

owa-

nado

od-

dzie

lani

am

ater

ia³ó

wni

eorg

anic

z-ny

ch


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 171

12

34

56

78

9

Mod

elRo

ttal,

Baw

aria

,

Niem

cy

MSW

–rê

czne

sort

owan

ie

–ro

zdra

bnia

nie

–w

ielo

stop

niow

y

–st

opie

ñ1

–(3

7°C)

stab

iliza

-cj

apr

zez

7dn

i

–st

opie

ñ2

–

(55°

C)te

rmof

ilny

2-15

dni

tank

sepa

racy

j-ny

,ci

ecz

jest

grom

adzo

naw

otw

arty

mta

n-ku

jako

ciek

³yna

wóz

,os

adu¿

ywan

yja

kost

a³y

naw

óz

540

(ka¿

dy

reak

tor)

200

019

94fe

rmen

tacj

a

„na

mok

ro”

niek

tóre

in-

stal

acje

sto-

suj¹

kofe

r-m

enta

cjê

zgn

ojow

ic¹

Anya

ngCi

ty,

Kore

a

odpa

dysp

o¿yw

cze

–so

rtow

anie

–ro

zdra

bnia

nie

–w

ielo

stop

niow

y

–st

opie

ñ1

–ac

etog

enez

a

stop

ieñ

2–

met

anog

enez

a

stop

ieñ

1:15

stop

ieñ

2:45

1000

1993

czêœ

ciow

are

cyrk

ulac

japr

zefe

r-m

ento

wan

ejza

wie

siny

*MSW

–so

rtow

ane

odpa

dyor

gani

czne

zgo

spod

arst

wdo

mow

ych

energetycznego osi¹ga siê przy spalaniu w instalacjach skojarzonych, wytwarza-j¹cych energiê elektryczn¹ i energiê ciepln¹.

Tradycyjne, ma³e biogazownie przerabiaj¹ce gnojowicê z gospodarstw rolnychstosowane s¹ w Chinach, Indiach i innych krajach od wielu lat. Liczba tych instalacjijest szacowana na ok. 6-8 mln, ale nowoczesnych, wysokosprawnych instalacji jestoko³o 800 (9). W Polsce dzia³a zaledwie 15 rolniczych biogazowni (10).

Instalacje fermentacji metanowej s¹ stosowane tak¿e do oczyszczania œciekówprzemys³u spo¿ywczego, np. œcieków po produkcji bioetanolu (z buraków cukro-wych w Brazylii), produkcji antybiotyków, mleka, miêsa, dro¿d¿y piekarskich. Naœwiecie dzia³a ok. 1000 nowoczesnych instalacji tego typu (44% w Europie, 14%w Pó³nocnej Ameryce) (9).

W ok. 150 instalacjach przerabiane s¹ sta³e odpady z gospodarstw domowych(sortowane), pozwalaj¹ce na uzyskanie ok. 75-150 kWh elektrycznoœci z tony sta-³ych odpadów komunalnych. Zak³ady te maj¹ ³¹czn¹ przepustowoœæ ok. 6 mln ton/ro-cznie, a ich iloœæ ci¹gle roœnie (11). Niektóre technologie zestawiono w tabeli 1.W przebiegu procesu mo¿na wyró¿niæ 4 fazy: obróbkê wstêpn¹, w³aœciwy procesfermentacji metanowej, przerób biogazu oraz obróbkê koñcow¹ przefermentowa-nej zawiesiny. Obróbka wstêpna polega na separacji nie ulegaj¹cego degradacji ma-teria³u i rozdrabnianiu frakcji biodegradowalnej. W reaktorach materia organicznajest rozcieñczana do po¿¹danego stê¿enia za pomoc¹ wody, osadów œciekowychlub te¿ recyrkulowanej cieczy. Przefermentowana pozosta³oœæ jest odwadniania,p³yn recyrkulowany, a pozosta³oœæ stabilizowana aerobowo na kompost.

W Europie wybudowano do koñca 2000 r. ponad 30 zak³adów o przepustowoœcico najmniej 3 tys. Mg/rok, w których przetwarzane s¹ na drodze fermentacji odpadyzawieraj¹ce wiêcej ni¿ 10% wag. biofrakcji z odpadów komunalnych (13). W tabeli 2przedstawiono wybrane systemy. Najwiêcej zak³adów (13) zosta³o wybudowanychw Niemczech, o ³¹cznej przepustowoœci ok. 300 tys. Mg/rok, z przeciêtn¹ przepu-stowoœci¹ ok. 22 tys. Mg/rok. S¹ to instalacje ma³e w porównaniu do wielkichzak³adów budowanych w Belgii, Holandii i Francji, o przepustowoœciach od 30 tys.do 50 tys. Mg/rok. Jedn¹ z najwiêkszych instalacji na œwiecie, przerabiaj¹c¹ sta³e od-pady z gospodarstw domowych wybudowano w Groningen w Holandii (roczna prze-pustowoœæ 85 tys. ton). W Polsce dzia³aj¹ dwie instalacje – w Zgorzelcu i w Pu-³awach – o przepustowoœciach odpowiednio: 10 tys. i 22 tys. Mg/rok odpadów ko-munalnych. Trzeci zak³ad unieszkodliwiania odpadów komunalnych metod¹ WABIOzamierzano budowaæ w Rzeszowie (13).

Spoœród systemów przerabiaj¹cych sta³e odpady z gospodarstw domowycho wysokiej zawartoœci suchej masy organicznej (30% lub wiêcej) wyró¿niæ mo¿na(14):

– Proces Valorga, opracowany we Francji. Instalacje w Amiens (przepustowoœæ85 tys. Mg/rok), Grenoble (16 tys. Mg/rok), Tilburg (Holandia, 52 tys. Mg/rok), Pape-ere (Tahiti, 90 tys. Mg/rok). W zak³adzie w Amiens uzyskuje siê przyk³adowo80-160 m3 biogazu z tony odpadów.




BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 173

Ta

be

la2

Ofe

row

ane

tech

nol

ogie

„mok

rej”

ferm

enta

cji

odp

adów

kom

un

aln

ych

(13)

Tech

nolo

gia/

/Sys

tem

Pier

wsz

yza

k³ad

prze

twar

zaj¹

cyod

pady

Typ

ferm

enta

cji

LZdo

2000

r.2

Rok

Pañs

two

Mia

sto

Rodz

ajod

padó

w1

Prze

pust

[Mg/

rok]

Licz

bast

opni

Tem

p.[°

C]

BIO

STAB

1992

Niem

cyKa

ufbe

uren

B60

001

35lu

b55

1

BT

A19

91Ni

emcy

Hel

sing

orB

2000

01

lub

235

lub

5510

EN

TE

C19

95Au

stri

aKa

insd

orf

B,O

Z14

000

1-2

35/5

55

ION

ICS

ITAL

BA

1988

W³o

chy

Bella

ria

ZOK

4000

135

1

PAQ

UE

S/B

FI(P

reth

ane/

Ru

dad

)19

92H

olan

dia

Bred

aB,

(ZO

K)10

000

2lu

b3

355

DSD

-CT

A(P

lau

ner

)19

86Ni

emcy

Zobe

sB,

OZ

2000

02

35/5

52

Sch

war

tin

g/U

hd

e19

95Ni

emcy

Fins

terw

alde

OŒ,

OZ,

B90

000

235

/55

1

DB

A-W

ABIO

1988

Fran

cja

Amie

nsZO

K85

000

135

7

WAS

SA19

89Fi

nlan

dia

Vaas

aZO

K25

000

135

–

1B

–bi

oodp

ady,

OZ

–od

chod

yzw

ierz

êce,

ZOK

–zm

iesz

ane

odpa

dyko

mun

alne

,O

Œ–

osad

yœc

ieko

we.

2Li

czba

zak³

adów

wyb

udow

anyc

hdo

2000

r.

– Proces Dranco – termofilowy (50-58°C) o wydajnoœci 100-200 m3 biogazuz tony odpadów, opracowany w Belgii. Zastosowano pionowy reaktor z przep³ywemt³okowym i czêœciow¹ recyrkulacj¹. Instalacje realizuj¹ce ten proces znajduj¹ siêw Brecht (Belgia, przepustowoœæ 12 tys. Mg/rok), Salzburgu (Austria, 20 tys. Mg/rok),Bassum (Niemcy, 13,5 tys. Mg/rok), Kaiserslautern (Niemcy, 20 tys. Mg/rok).

– System Kompogas – szwajcarski system termofilowy. Zastosowano poziomyreaktor z przep³ywem t³okowym i czêœciow¹ recyrkulacj¹. W Rümlang fermentujesiê 5 tys. Mg/rok, a w Bachen Müllach 10 tys. Mg/rok.

– Proces Biocel – instalacja w Lelystad w Holandii (przepustowoœæ 50 tys. Mg/rok).Pod koniec lat osiemdziesi¹tych uruchomiona zosta³a w Danii w du¿ej skali in-

stalacja do produkcji biogazu z gnojowicy zbieranej z kilku farm w kombinacji z in-nymi organicznymi odpadami takimi jak odpady przemys³u spo¿ywczego i sortowa-ne u Ÿród³a odpady organiczne. Ta tzw. kofermentacja, czyli wspólna fermentacjaodpadów ciek³ych i sta³ych ma wiele zalet, gdy¿ pozwala przygotowaæ zbilansowanychemicznie materia³ i uzyskaæ wy¿sz¹ efektywnoœæ procesu (15,16). Gnojowice za-wieraj¹ du¿¹ iloœæ azotu, niewiele suchej masy organicznej, zaœ odpady roœlinne lubt³uszczowe na odwrót – du¿o suchej masy, a niewiele sk³adników azotowych. Do-datek nawet niewielkich iloœci organicznych odpadów przemys³owych pozwala naznaczne zwiêkszenie produkcji biogazu. Zw³aszcza dodatek odpadów t³uszczowychlub olejów poprawia wydajnoœæ gazu na jednostkê objêtoœci reaktora (17). Przeróbosadów œciekowych lub gnojowicy daje ok. 1-2 m3 biogazu z 1 m3 objêtoœci reakto-ra dziennie, podczas gdy dodatek ok. 20% odpadów t³uszczowych zwiêksza produk-cjê biogazu do 4-10 m3 z 1m3 objêtoœci reaktora. Obecnie ju¿ ok. 22 du¿ej skali in-stalacji tego typu zbudowano w Danii (ok. 50 w Europie), g³ównie w regionach o du-¿ej produkcji gnojowicy (1,9).

W ci¹gu ostatnich piêciu lat w Niemczech uruchomiono oko³o 250 mniejszychbiogazowni rolniczych, pracuj¹cych na zasadzie kofermentacji z odpadami prze-mys³owymi i/lub z gospodarstw domowych. Istniej¹ nawet obawy, ¿e dalszy szybkiwzrost iloœci biogazowni rolniczych prowadz¹cych kofermentacjê mo¿e ulec zaha-mowaniu z powodu braku odpadów organicznych. Dlatego te¿ planowana jest upra-wa roœlin wysokoenergetycznych (np. buraka pastewnego, kukurydzy, rzepy) prze-znaczonych jako kosubstrat do fermentacji. Zarówno Niemcy jak i Dania zobo-wi¹za³y siê do potrojenia produkcji biogazu do roku 2005 (18).

Idea zcentralizowanych zak³adów w du¿ej skali (9,19), przerabiaj¹cych mieszani-ny odpadów rozpowszechni³a siê w ci¹gu ostatnich dziesiêciu lat. Wiele projektówjest obecnie realizowanych w USA (Kalifornia). Podczas kofermentacji odpadówprzemys³u spo¿ywczego i osadów œciekowych (20,21), albo sortowanych sta³ych od-padów komunalnych, osadów œciekowych, odpadów z rzeŸni, odpadów rybnychi gnojowicy (proces Waasa (14)), uzyskuje siê wy¿szy stopieñ degradacji sk³adników,lepsz¹ jakoœæ osadu przefermentowanego – lepsze w³aœciwoœci nawozowe orazobni¿enie zawartoœci metali ciê¿kich, a iloœæ uzyskiwanego biogazu z bioreaktorajest oko³o 2-3-krotnie wy¿sza.



4. Optymalizacja fermentacji metanowej

G³ównym surowcem do produkcji metanu, dostêpnym w du¿ej iloœci na œwieciejest niew¹tpliwie gnojowica. W przeciwieñstwie do wiêkszoœci organicznych odpa-dów przemys³owych lub sortowanych u Ÿród³a sta³ych odpadów z gospodarstw do-mowych, które s¹ ³atwiej degradowane (ok. 80% materia³u organicznego ulega prze-mianie w biogaz), w gnojowicy lub te¿ w osadach œciekowych tylko oko³o po³owamateria³u organicznego ulega degradacji (22,23). £¹czenie ró¿nych typów odpadów(gnojowica, sta³e odpady z gospodarstw domowych, organiczne odpady przemy-s³owe) umo¿liwia otrzymanie wy¿szych wydajnoœci biogazu. W tabelach 3 i 4 przed-stawiono uzyskiwane wydajnoœci biogazu produkowanego z ró¿nych surowców (od-pady przemys³owe i roœlinne).

T a b e l a 3

Wydajnoœæ metanu z niektórych typów odpadów przemys³owych (14)

Rodzaj odpadówSk³ad materia³u

organicznegoZawartoœæ materia³u

organicznego [%]Wydajnoœæ metanu

[m3/ton]

treœæ ¿o³¹dkowa i jelitowaosady oleju rybnegozaolejony bentonit

segregowane odpady organicznez gospodarstw domowychserwatkastê¿ona serwatkamarmoladaolej sojowy/margarynaosad œciekowyzatê¿ony osad œciekowy

wêglowodany, bia³ka i lipidy30-50% lipidy i inne substancje organiczne70-75% lipidy i 25-30% innych substancjiorganicznychwêglowodany, bia³ka i lipidy

75-80% laktozy i 20-25% bia³ka75-80% laktozy i 20-25% bia³ka90% cukru, owocowe kwasy organiczne90% oleju roœlinnegowêglowodany, bia³ka i lipidywêglowodany, bia³ka i lipidy

15-2080-8540-45

20-30

7-1018-22

50903-4

15-20

40-60450-600

350-450

150-240

40-55100-130

300240

17-2285-110

T a b e l a 4

Typowe objêtoœci biogazu uzyskiwane w procesie fermentacji metanowej w 35°C przy pocz¹tkowej zawartoœ-

ci suchej substancji 5% (24)

SurowiecIloœæ produkowanego

biogazu[dm3/kg suchej masy]

Zawartoœæ metanu[%]

Hydraulicznyczas przebywania

[dni]1 2 3 4

bananyziemniaki (wyt³oki)buraki cukrowe (korzenie)odpady miêsnelucernajarmu¿

940880620600

450-600440-560

53546559

56-6447-58

151515252020


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 175

1 2 3 4

trawakukurydza (ca³a)owies (ca³y)sianos³omaodchody drobiu (œwie¿e)gnojowica œwiñska (œwie¿a)buraki cukrowe (liœcie)

odpady z gospodarstw domowych (frakcja organiczna)chwasty jeziorowes³oma (ciêta)gazetygnojowica bydlêcagnojowica owcza

450-530350-500450-480350-460350-450300-450170-450

380380380

250-350240

190-220180-220

55-5750

51-5554-6554-5857-7055-65

66485658526856

2020202025202020252030302020

Obni¿enie kosztów instalacji biogazowej mo¿na uzyskaæ obni¿aj¹c zawartoœæwody w surowcu i prowadz¹c proces przy wy¿szej zawartoœci suchej masy (20-40%,fermentacja sucha). Jest to szczególnie korzystne w sytuacji, gdy surowiec musi byætransportowany do du¿ej centralnej instalacji. W tym przypadku gnojowica jest roz-dzielana na frakcjê sta³¹ i p³ynn¹. Frakcja p³ynna pozostaje w gospodarstwie rolnymi mo¿e byæ wykorzystywana jako bogaty w azot nawóz (1,25). Proces fermentacji su-chej prowadzony jest zazwyczaj w bioreaktorach z przep³ywem pionowym (wie-¿owe) lub w bioreaktorach poziomych lub pochy³ych. Konstrukcja bioreaktorów doprocesu fermentacji suchej jest podobna jak bioreaktorów do kompostowania od-padów, ale pozbawiona uk³adów napowietrzaj¹cych. Ekonomika instalacji produ-kuj¹cej biogaz jest bezpoœrednio uzale¿niona od iloœci produkowanego biogazu najednostkê surowca przerabianego w zak³adzie. Zwiêkszenie wydajnoœci biogazumo¿e zostaæ zrealizowane g³ównie dziêki (rys. 3) (1):

– zwiêkszeniu stopnia przefermentowania,– optymalizacji konfiguracji reaktorów,– optymalizacji kontroli przebiegu procesu i jego stabilnoœci,– poprawie przebiegu i sprawnoœci procesu mikrobiologicznego.Zwiêkszenie stopnia przefermentowania gnojowicy lub osadów œciekowych

mo¿na uzyskaæ dziêki zastosowaniu ró¿nych metod: mechanicznych, chemicznychi biologicznych. Jednak¿e stosowanie metod chemicznych (kwasy, zasady) oraz bio-logicznych (enzymy) jest nieop³acalne z ekonomicznego punktu widzenia (26). Pro-cesy mokrego utleniania (warunki alkaliczne plus tlen w po³¹czeniu z wysok¹ tem-peratur¹ i ciœnieniem) przynosz¹ korzystne wyniki w degradacji lignin, zaœ technolo-gia z wytwarzaniem destrukcyjnych fal w materiale organicznym wskutek zastoso-wanie szybkiej pulsacji pr¹du elektrycznego o wysokiej mocy oraz ultradŸwiêkówdo przyspieszenia hydrolizy osadów œciekowych nie przynios³a poprawy przebieguprocesu w skali produkcyjnej (27,28).



Proces fermentacji metanowej mo¿e byæ prowadzony w uk³adzie jedno- lub wie-lostopniowym, rozdzielaj¹c fazê hydrolizy i fermentacji kwaœnej od fazy metanoge-nezy, prowadzonej przez bakterie metanogenne o 10 razy ni¿szej ca³kowitej szyb-koœci wzrostu (29,30). Uk³ad dwustopniowy zalecany jest, wtedy gdy fermentujemysurowiec charakteryzuj¹cy siê du¿¹ szybkoœci¹ fazy kwasz¹cej lub du¿ym stê¿eniemsubstancji biodegradowalnych (np. wywar gorzelniczy, œcieki z przemys³u skrobio-wego). Zapewnia on wiêksz¹ stabilnoœæ procesu, wiêksz¹ szybkoœæ degradacji i wiêk-sz¹ wydajnoœæ biogazu, lecz koszty inwestycyjne nie zawsze rekompensuj¹ te zale-ty. W ostatnich latach opracowano i wprowadzono wiele nowych rozwi¹zañ biore-aktorów, które intensyfikuj¹ proces fermentacji metanowej. Na rysunku 4 przedsta-wiono kilka rozwi¹zañ w tym zakresie. Innowacje te polegaj¹ g³ównie na zwiêksze-niu stê¿enia mikroflory bakteryjnej w bioreaktorze oraz zró¿nicowaniu parametrówhydraulicznego czasu przebywania œcieków �c oraz czasu przebywania biomasy �b

w reaktorze. Umo¿liwia to zwiêkszenie ilorazu obu ww. czasów przebywania (�b/�c)z wartoœci 1 (maksymalnie 2) charakterystycznych dla metod konwencjonalnych dowartoœci 10-100, a tym samym zmniejszeniu objêtoœci reaktora. W tabeli 5 przedsta-


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 177

Rys. 3. G³ówne cele fermentacji metanowej (2).

wiono typowe parametry dzia³ania reaktorów przedstawionych na rysunku 4 dla fer-mentacji mezofilnej.

T a b e l a 5

Obci¹¿enie i czasy przebywania w ró¿nych typach bioreaktorów dla mezofilnej fermentacji metanowej

(35°C) (30)

Typ bioreaktoraTypowe obci¹¿enie

Czas przebywania cieczy �c

(HRT)Czas przebywania biomasy �b

(SRT)

kg ChZT / m3d doby doby

CSTRkontaktowyz³o¿e stacjonarnefluidalnyUASBhybrydowy

0,25-3,00,25-4,0

1-401-10010-301-100

10-6012-150,5-120,2-50,5-70,2-5

10-602020302020

Uk³ad dwustopniowy mo¿e dzia³aæ zarówno bez separacji jak i z separacj¹ cia³asta³ego. To ostatnie rozwi¹zanie pozwala zastosowaæ dla fazy fermentacji metano-wej wysoko wydajne bioreaktory (bioreaktory z immobilizowanymi organizmami,bioreaktory typu UASB) (31-33).

Przy przerobie du¿ych iloœci odpadów zastosowanie procesu ci¹g³ego jest ko-rzystniejsze, a proces prowadzony w temperaturach w³aœciwych dla mikroflory ter-mofilnej, przebiega z du¿o wy¿sz¹ szybkoœci¹ i umo¿liwia stosowanie mniejszychobjêtoœci reaktorów. Nale¿y nadmieniæ, ¿e wzrost szybkoœci reakcji biochemicznychze wzrostem temperatury nie przebiega zgodnie z zale¿noœci¹ Arrheniusa, czy re-gu³¹ van’t Hoffa (wzrost temperatury o 10° podwaja szybkoœæ reakcji chemicznej).Nie nale¿y zatem oczekiwaæ, ¿e przejœcie z warunków mezofilnych do termofilnych(35°C � 55°C) potroi, czy podwoi szybkoœæ procesu (14-16).

Zastosowanie ci¹g³ego, prowadzonego w reaktorach z mieszaniem (CSTR), sys-temu dwustopniowego, w którym etap produkcji metanu z gnojowicy w 55°C po-przedza krótki etap hydrolizy w 70°C, w porównaniu do uk³adu jednostopniowego,o tym samym ca³kowitym czasie przebywania, daje du¿o lepsze rezultaty (34). Wy-korzystanie reaktorów z immobilizowanymi organizmami jako drugi stopieñ przyprzerobie gnojowicy, osadów œciekowych i odpadów organicznych wymaga tak¿ewiêkszej uwagi. Wprawdzie reaktory typu UASB s¹ stosowane w oczyszczaniu œcie-ków przemys³owych (gorzelniczych), jednak¿e ich zastosowanie w skali przemy-s³owej napotyka na trudnoœci zwi¹zane przede wszystkim z utrzymaniem w³aœciwejpostaci osadu (granulek) (35,36). Reaktory te nie wymagaj¹ du¿ych nak³adów inwe-stycyjnych (m. in. na mieszanie), a powstaj¹cy osad mo¿e byæ recyrkulowany z po-




BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 179

Rys

.4.

Ró¿

nety

pybi

orea

ktor

ówdo

ferm

enta

cji

met

anow

ej(2

8).

wrotem do etapu hydrolizy obni¿aj¹c koñcow¹ produkcjê osadów w systemie, zwiêk-szaj¹c stê¿enie fosforu w nawozie sta³ym, podczas gdy ciek³y nawóz jest bogatszyw azot. Jednak¿e, potrzebna jest separacja pomiêdzy reaktorem hydrolizy a reakto-rem z autoimmobilizowanymi organizmami, aby zapewniæ odpowiedni¹ iloœæ suchejmasy na dop³ywie do reaktora (1).

W odpadach znajduje siê wiele inhibitorów (wysokie stê¿enia amoniaku czy siar-czynu), oddzia³uj¹cych niekorzystnie na mikroflorê metanogenn¹ i prowadz¹cych doakumulacji lotnych kwasów t³uszczowych; tak¿e im wy¿sza temperatura i pH, tym in-hibicja wiêksza. Zastosowanie uk³adów dwustopniowych, dodatków innych odpadóworganicznych (zawieraj¹cych lipidy) korzystnie wp³ywa na obni¿enie efektów inhibi-tuj¹cych (rozcieñczenie gnojowicy i zwiêkszenie stê¿enia biomasy). Kontrola zawarto-œci lotnych kwasów t³uszczowych on-line w reaktorach pozwala na ci¹g³e monitorowa-nie przebiegu procesu i przyczynia siê do zwiêkszenia jego stabilnoœci (37-41).

W procesie fermentacji metanowej obok biogazu powstaje inny produkt – osado potencjalnej wartoœci rynkowej. Jednak¿e dotychczas nie ma jeszcze opracowa-nych jednolitych standardów na ten produkt i jego zagospodarowanie wygl¹da od-miennie w ró¿nych krajach. G³ówne zagadnienia zwi¹zane z podniesieniem jakoœcitego produktu dotycz¹ (1):

– przerwania ³añcucha przenoszenia chorób poprzez inaktywacje patogenówi innych biologicznych niebezpieczeñstw,

– kontroli zanieczyszczeñ chemicznych (organicznych i nieorganicznych).Osady œciekowe i segregowane odpady z gospodarstw domowych s¹ substratami

wysokiego ryzyka, wysoko zanieczyszczonymi przez patogeny. Prawodawstwo wy-maga specyficznego traktowania osadów przed wykorzystaniem rolniczym. Mezofil-na fermentacja jest niewystarczaj¹ca do inaktywacji patogenów, lepsze rezultatyw obni¿aniu poziomu patogenów daj¹ systemy fermentacji termofilnej. Szczególn¹uwagê powinno siê poœwiêcaæ zagospodarowaniu odpadów pochodzenia zwierzê-cego (z rzeŸni itp.) ze wzglêdu na infekcje wynikaj¹ce z przenoszenia chorób takichjak TSE (BSE, choroba Creutzfeldta-Jakoba) (1).

Metale ciê¿kie s¹ g³ównym problemem w odpadach pochodzenia przemys³owe-go, a tak¿e w osadach œciekowych i sta³ych odpadach organicznych. Poprzez segre-gacjê odpadów u Ÿród³a mo¿na w du¿ym stopniu ograniczyæ iloœæ metali ciê¿kich.Odpady rolnicze mog¹ zawieraæ inhibitory organiczne takie jak: pestycydy, antybio-tyki i inne. Wiele rozpuszczalnych zwi¹zków organicznych ulega degradacji podczasfermentacji metanowej. Efektywna dekontaminacja metod¹ mokrego utleniania wy-maga stosowania wysokich temperatur (powy¿ej 250°C) i wysokiego ciœnienia i jestniezwykle kosztowna. W ostatnich badaniach wskazuje siê na korzystniejsze rezul-taty uzyskiwane przy zastosowaniu procesu termofilnego (1,42).

Ze wzglêdu na nieca³kowite usuniêcie zanieczyszczeñ metod¹ fermentacji meta-nowej (redukcja 80-90%) w wielu przypadkach istnieje koniecznoœæ dalszego oczysz-czania b¹dŸ tradycyjn¹ metod¹ osadu czynnego, b¹dŸ przy zastosowaniu nowoczes-nych metod membranowych (ultrafiltracja, odwrócona osmoza) (43).



6. Wytwarzanie wysokowartoœciowych produktów

Oprócz omówionych tradycyjnie wykorzystywanych metod utylizacji odpadówrolniczych i z przemys³u rolno-spo¿ywczego istnieje równie¿ wiele biotechnologii,w których wykorzystuje siê te odpady jako surowiec do produkcji wysokowartoœcio-wych produktów.

Metoda fermentacji wg³êbnej stosowana jest do produkcji kwasów organicz-nych, alkoholi, enzymów, bia³ka jednokomórkowego (SCP) itp. z p³ynnych lub sta-³ych odpadów rolniczych. Innym sposobem jest fermentacja w pod³o¿ach sta³ych(SSF), stosowana powszechnie do produkcji paszy i grzybów wy¿szych na odpadachrolniczych i hodowlanych.

Produkcja biopaliw z biomasy takich jak bioetanol lub gazyfikacja biomasy zu¿y-wa tylko czêœæ biomasy. Tak samo jest dla innych opartych na biomasie procesachwytwarzania produktów nie¿ywnoœciowych. Pozosta³a czêœæ biomasy jest jednak¿eczêsto dobrym substratem dla produkcji metanu. W ten sposób produkcja biogazumo¿e podnieœæ o ok. 30% wartoœæ produkcji bioetanolu z biomasy takiej jak mokras³oma lub wym³ócona s³oma kukurydziana. Proces beztlenowy bêdzie oczyszcza³wodê procesow¹ umo¿liwiaj¹c jej recyrkulacjê w systemie i jednoczeœnie obni¿aj¹ckoszty produkcji etanolu.

W przysz³oœci oczekuje siê, ¿e coraz wiêcej bardziej wartoœciowych produktówni¿ metan bêdzie odzyskiwanych z odpadów. Jednak¿e ta nisza produkcji bêdzieniejako z zasady zu¿ywaæ tylko czêœæ odpadów i produkcja metanu z koñcowej po-zosta³oœci mo¿e zwiêkszyæ wartoœæ produkcji i bêdzie obni¿a³a ³adunek zanieczysz-czeñ koñcowego produktu przed ostatecznym zagospodarowaniem (1).

7. Podsumowanie

Powszechne zastosowanie odpadów rolniczych i przemys³u rolno-spo¿ywczegojako surowca biotechnologicznego limitowane jest wieloma czynnikami. S¹ to przedewszystkim: krótki okres dostêpnoœci (sezonowoœæ zbioru i kampanijnoœæ przetwa-rzania), mo¿liwoœæ szybkiej degradacji surowca w wyniku dzia³ania rodzimej mikro-flory. Relatywnie niskie stê¿enie po¿¹danego substratu i du¿a zawartoœæ wody wp³y-wa dodatkowo na wysokie koszty transportowe. Dlatego te¿ na obecnym poziomiemo¿liwoœci technicznych najbardziej racjonalnym jest ich przetwarzanie na drodzefermentacji metanowej. W wielu krajach zarówno rozwiniêtych (USA, Kanada,Szwajcaria) jak i rozwijaj¹cych siê (Chiny, Indie, Korea P³d.) ju¿ od szeregu lat ist-niej¹ specjalne programy rz¹dowe wspieraj¹ce budowê biogazowni i przetwarzaniebiogazu w energiê elektryczn¹ (w Niemczech dotacja do wytworzonej energii elek-trycznej z biogazu wynosi ok. 0,1 Euro/kWh). Programy te obejmuj¹ zarówno ma³ebiogazownie o objêtoœciach bioreaktorów 20-500 m3 jak i du¿e o objêtoœciach bio-reaktorów 1000-10 000 m3.


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 181

Produkcja biogazu cieszy siê rosn¹cym zainteresowaniem, ale obecnie szcze-góln¹ uwagê zwraca siê na powstaj¹cy podczas fermentacji osad i rozwój metodjego zagospodarowania, a szczególnie mo¿liwoœci jego wykorzystania rolniczego.

W wielu krajach fermentacja beztlenowa jest istotnym elementem komplekso-wego, zintegrowanego systemu zagospodarowania odpadów. Jednym z g³ównychpriorytetów VI Programu Ramowego Unii Europejskiej jest obni¿enie zu¿ycia ener-gii przez podwojenie udzia³u surowców odnawialnych z 6 do 12% do roku 2010 narynku energetycznym. Bêdzie to istotny wk³ad do Europejskiego Programu ZmianyKlimatu (zastosowanie innowacyjnych, o niskiej emisji zanieczyszczeñ technologiiprzerobu odpadów i surowców rolnych do produkcji energii, a tak¿e innowacyjnychmetod produkcji tanich biopaliw). Propagowana jest filozofia tzw. 3R: Reduce, Reuse

and Recycle (redukcja, ponowne u¿ycie, recykling).Przewiduje siê, ¿e dziêki szerokiemu zastosowaniu biotechnologii znacz¹co

zmniejszy siê zanieczyszczenie œrodowiska naturalnego, jak równie¿ poprawi siê bi-lans energetyczny kraju.

Literatura

1. Ahring B. K., (2003), Adv. Biochem. Eng./Biotech., 81, 1-30.2. Schink B., (1992), The Prokaryotes, Eds. Balows A., Truper H. G, Dworkin M., Harder W., Scgleifer

K-H., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 276.3. Mackie R. I., Bryant M. P., (1981), Appl. Environ. Microbiol., 41, 1363-1369.4. Schink, B., (2002), Water Sci. Technol., 45 (10), 1-8.5. Angelidaki I., Ahring B. K., (2000), Water Sci. Technol., 41,189-196.6. Jetten M. S. M.,Wagner M., Fuerst J., van Loosdrecht M., Kuenen G., Strous M., (2001), Curr. Opin.

Biotech., 12, 283-288.7. Ahring B. K., Mladenovska Z., Iranpour R., Westermann P., (2002), Water Sci. Technol., 45, 293-298.8. Krugel S., Hamel K., Ahring B. K., (2002), WEF’s 16th Annual Residuals and Biosolids Management Confe-

rence, (March 3-6), Austin, Texas, USA.9. Wheeler P., (2001/2002), Commercial and strategic perspectives for anaerobic digestion, Project finance,

International Directory of Solid Waste Management, The ISWA Yearbook.10. Fundacja Wspierania Inicjatyw Ekologicznych (http://www.bioenergia.eco.pl).11. Baere L de., (1999), Second Symposium on Anaerobic Digestion of Solid Waste, (15-17.06.), Confe-

rence Materials, Barcelona.12. Jêdrczak A., Haziak K., (2001), Przegl¹d Komunalny. Dodatek: Mechaniczno-biologiczne unieszkodli-

wianie odpadów, 5(116), 104-105.13. Przywarska R., (2001), konferencja Kompostowanie odpadów – dobry interes czy uci¹¿liwa koniecz-

noœæ?, Osieczany k. Krakowa, (19-21.09.), Materia³y konferencyjne: http://www.zb.eco.pl/inne/kom-post2/pke.htm.

14. Angelidaki I., Ellegaard L., Ahring B. K., (2003), Adv. Biochem. Eng./Biotech., 82, 1-33.15. Sosnowski P., Wieczorek A., Ledakowicz S., (2003), Adv. Environ. Res., 7, 609-616.16. Sosnowski P., Ledakowicz S., (2003), Przem. Chem., 82/8-9, 1095-1097.17. Salminen E., Rintala J., (2002), Bioresource Today, 83 (1), 13-26.18. Lusk P., (1996), raport dla: National Renewable Energy Laboratory, NREL Subcontract No.

CAE-6-13383-01, US Department of Energy.19. Angelidaki I., Ellegaard L., (2003), Appl. Biochem. Biotech., 109 (1-3), 95-106.20. Converti A., Del Borghi A., Zilli M., Arni S., Del Borghi M., (1999), Bioprocess Eng., 21(4), 371-376.



21. Kübler H., Hoppenheidt K., Hirsch P., Kottmair A., Nimmrichter R., Nordsieck H., Mücke W., SwerevM., (2000), Water Sci. Technol., 41 (3), 195-202.

22. Hartmann H., Angelidaki I., Ahring B. K., (2001), Proceedings from 9th World Congress of Anaerobic Di-

gestion, (2-6.09.), Antwerpen – Belgium, 301-309.23. Scherer P. A., Vollmer G-R., Fakhouri T., Martensen S., (2000), Water Sci. Technol., 41, 83-91.24. New Zealand Standards Association (http://reslab.com.au/resfiles/waste/text.html).25. Hartmann H., Angelidaki I., Ahring B. K., (2000), Water Sci. Technol., 41, 145-153.26. van Loosdrecht M. C. M., Jetten M. S. M., (1998), Water Sci. Technol., 38, 1-7.27. Bieñ J. B., Jab³oñska A., (2000), In¿ynieria i Ochrona Œrodowiska, 3(1 i 2), 163-170.28. Schugerl K., Wase D. A. J., (1997), Bioreaction Engineering, Wiley and Sons, Chichester, New York.29. Bouallagui H., Torrijos M., Godon J. J, Moletta R., Ben Cheikh R., Touhami Y., Delgenes J. P., Hamdi M.,

(2004), Biochem. Eng. J., 21, 193-197.30. Demirel B., Yenigün O., (2002), J. Chem. Technol. Biot., 77 (7), 743-755.31. Lens P. N. L., Klijn R., van Lier J. B., Lettinga G., (2003), Water Res., 37 (5), 1033-1047.32. Mahmoud N., Zeeman G., Gijzen H., Lettinga G., (2004), Water Res., 38 (9), 2347-2357.33. Ahn Y.-H.; Min K.-S., Speece R. E., (2001), Water Res., 35 (18), 4267-4276.34. Nielsen H. B., Mladenovska Z., Westermann P., Ahring B. K., (2004), Biotechnol. Bioeng., 86 (3),

291-300.35. Lettinga G., (2001), Water Sci. Technol., 44 (8), 157-176.36. Kosaric N., Blaszczyk R., (1991), Adv. Biochem. Eng., 41, 28-41.37. Feitkenhauer H., Meyer U., (2002), Water Res., 36(1), 212-218.38. Doll L., Oechsner H., (1998), Tagungsband. AgEng Oslo 1998, International Conference on Agricultu-

ral Engineering, (24.-27.08), Oslo, 417.39. Pind P. F., Angelidaki I., Ahring B. K., (2003), Biotechnol. Bioeng., 82 (1) 54-61.40. Pind P. F., Angelidaki I., Ahring B. K., (2003), Biotechnol. Bioeng., 82(7), 791-801.41. Sosnowski P., (2005), Proces utylizacji frakcji organicznej sta³ych odpadów komunalnych i osadów œcieko-

wych w warunkach beztlenowych, praca doktorska, Wydzia³ In¿ynierii Procesowej i Ochrony Œrodowi-ska, Politechnika £ódzka.

42. Alatriste-Mondragon F., Iranpour R., Ahring B. K., (2003), Water Res., 37 (6), 1260-1269.43. Reali A. P. M., Penetra R. G., de Carvalho M. E., (2001), Water Sci. Technol., 44 (4), 205-212.


BIOTECHNOLOGIA 3 (70) 165-183 2005 183

wykorzystanie fermentacji metanowej w utylizacji odpadów ... · kroflora mezofilowa mo¿e...

Documents