Perennial grasses for biogas production

Straipsnyje pateikti skirtingos sudėties daugiamečių žolynų auginimo ir jų biomasės naudojimo dujoms gaminti tyrimų rezultatai. Lauko bandymai atlikti 2001 - 2004 m. Lietuvos žemdirbystės institute Dotnuvoje. Žolės buvo pasėtos 2000 m. lengvo priemolio giliau karbonatiniame, sekliai glėjiškame rudžemyje (Endocalcari - Endohypogleyic Cambisols), kuriame buvo apie 2% humuso. Auginti skirtingos rūšinės sudėties žolynai: grynų varpinių šakniastiebinių žolių - nendrinių dryžučių (Phalaris arundinacea L.) ir beginklių dirsių (Bromus inermis Leyser.) ir jų dvinariai mišiniai su ankštinėmis žolėmis. Azoto trąšomis buvo tręšti tik gryni varpiniai žolynai. Žolynai pjauti du kartus. Nustatytas žolynų sausųjų medžiagų biomasės derlius ir ląstelienos dalis joje. Žalia daugiamečių žolių biomasė buvo perdirbama laboratoriniuose biodujų reaktoriuose Lietuvos žemės ūkio universitete. Tyrimai atlikti anaerobinėje aplinkoje, nuolatos palaikant 39C temperatūrą. Nustatyta, kad žolynų energinį potencialą lėmė jų derlingumas, priklausęs nuo žolynų rūšinės sudėties, pjūties laiko ir meteorologinių sąlygų. Palankiomis žolėms augti sąlygomis žolynų rūšinė sudėtis mažai sąlygojo biomasės derlių - jis buvo pastovus ir pakankamai didelis. Nepalankiais metais žolynų derlingumas buvo žymiai mažesnis, ypač mišinių Vidutiniais trejų derliaus melų duomenimis, nendrinių dryžučių žolynai ir gryni, ir jų mišiniai su daugiamečiais lubinais bei rytiniais ožiarūčiais buvo derlingesni už beginklių dirsių žolynus. Didžiausia biodujų išeiga - 0,797 kūbinių metrų iš 1 kg sausųjų medžiagų - gauta iš daugiamečių žolių atolo biomasės. Išgautos iš daugiamečių žolių ir jų mišinių biodujos turėjo didelę metano koncentraciją - iki 70%. Iš skirtingos sudėties žolynų, kurių biomasė panaudota dujoms gaminti, didžiausią energinį potencialą turėjo nendriniai dryžučiai ir jų mišiniai su rytiniais ožiarūčiais.The present paper provides the results of the investigations of perennial grass as bioenergy crop, its cultivation and biomass utilisation for biogas production. Field and laboratory tests of Phalaris arundinacea and Bromus inermis and their mixtures with legumes Galega orientalis, Lupinuspolyphyllus, Melilotus officinalis and their biomass utilisation for biogas production were carried out at the Lithuanian Institute of Agriculture and the Lithuanian University of Agriculture during the period of 2000 - 2004. The swards were grown on a light gleyic loam soil (Cambisol) with 2% of humus. Pure swards were fertilised with N (60+60), but two-component mixtures did not receive any N. The biomass was cut twice. Samples of freshly mown grass were treated on laboratory scale biogas, digesters under mesophilic conditions with temperature range of 39 C. Experimental results suggest that swards species composition and the timing of the Is cut had some influence on the annual DM yield. In favourable year DM yields of grass - legume mixtures were better than, or similar to those of, pure grasses fertilized with N. Average DM yield of three years exceeded. Whereas in unfavourable years yields of swards were much lower. Average results from 2 cut of three years suggest at swards of Ph. arundinacea to be higher yielding than B. inermis in most cases. The highest biogas yield from biomass of perennial grasses was produced from the second cut (aftermath). The biogas from the biomass contained a high methane concentration up to 70%. The swards of perennial grasses differing in species composition, the biomass of which was used for biogas production, pure reed canary grass and especially its mixtures with goat's rue were found to have the greatest energy potential