Effect of salt and sodium concentration on the anaerobic methanisation of the halophyte Tripolium pannonicum

Turcios, Ariel E.; Weichgrebe, Dirk; Papenbrock, Jutta

doi:10.1016/j.biombioe.2016.01.013

Cited by 13 publications

(31 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It was experimentally shown that some halophytes have a great potential for extracting inorganic contaminants from wastewater, such as nitrates and phosphates [9]. Some other species, such as Tripolium pannonicum and Chenopodium quinoa, among others, have been used for biodegrading xenobiotics in hydroponics and their biomass was used to produce biogas [73,74]. However, for the production of biogas, it is important to take into account the composition of the biomass, which can vary depending on the species, cultivation method and climatic conditions, among others.…”

Section: Cultivation Of Halophytes For Biogas Productionmentioning

confidence: 99%

“…Perhaps the halophytic species that discharge salt can be a better alternative as the inorganic content of the biomass produced from accumulators may lead to fouling problems [3]. In addition, the salinity level tends to influence the composition of the organic matter in the plant tissues, i.e., the content and structure of carbohydrates, proteins, lipids and lignin [73]. Moreover, the content of these different organic compounds determines the degradability and the specific biofuel yield of the halophyte biomass in subsequent fermentation processes.…”

Section: Halophyte Compositionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Halophyte Plants and Their Residues as Feedstock for Biogas Production—Chances and Challenges

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The importance of green technologies is steadily growing. Salt-tolerant plants have been proposed as energy crops for cultivation on saline lands. Halophytes such as Salicornia europaea, Tripolium pannonicum, Crithmum maritimum and Chenopodium quinoa, among many other species, can be cultivated in saline lands, in coastal areas or for treating saline wastewater, and the biomass might be used for biogas production as an integrated process of biorefining. However, halophytes have different salt tolerance mechanisms, including compartmentalization of salt in the vacuole, leading to an increase of sodium in the plant tissues. The sodium content of halophytes may have an adverse effect on the anaerobic digestion process, which needs adjustments to achieve stable and efficient conversion of the halophytes into biogas. This review gives an overview of the specificities of halophytes that needs to be accounted for using their biomass as feedstocks for biogas plants in order to expand renewable energy production. First, the different physiological mechanisms of halophytes to grow under saline conditions are described, which lead to the characteristic composition of the halophyte biomass, which may influence the biogas production. Next, possible mechanisms to avoid negative effects on the anaerobic digestion process are described, with an overview of full-scale applications. Taking all these aspects into account, halophyte plants have a great potential for biogas and methane production with yields similar to those produced by other energy crops and the simultaneous benefit of utilization of saline soils.

show abstract

Section: Cultivation Of Halophytes For Biogas Productionmentioning

confidence: 99%

Section: Halophyte Compositionmentioning

confidence: 99%

Halophyte Plants and Their Residues as Feedstock for Biogas Production—Chances and Challenges

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Також досліджено вплив засолення сміттєзвалищ на процес отримання біогазу [8]. Вплив різних концентрацій NaCl досліджено для анаеробного зброджування таких субстратів: харчових [9], 2,5 г/дм 3 -для гранульованого осаду стічних [10], 12 г/дм 3 -для стічних вод переробки морепродуктів [5].…”

Section: вступunclassified

“…Вплив високих концентрацій солі в процесі вирощування рослинної сировини на процес метаногенезу досліджували при анаеробному зброджуванні галофіту Tripolium pannonicum [10]. При анаеробному зброджуванні T. рannonicum, який вирощували на середовищах із різною концентрацією NaCl, найвищий вихід біогазу 554 см 3 /г СОР та метану 347 см 3 /г СОР було отримано при використанні рослинного матеріалу, вирощеного на середовищі з 30 г/дм 3 NaCl, що на 16,7 % вище, ніж при зброджуванні рослин, вирощених на середовищі без додавання солі.…”

Section: вступunclassified

Vulnerabilities in the Production of Biogas from the Fat-Containing Tannery Waste

Golub¹,

Shynkarchuk²,

Shynkarchuk³

et al. 2019

Innov Biosyst Bioeng

View full text Add to dashboard Cite

Проблематика. Проблема утилізації жировмісних відходів шкіряної промисловості може бути вирішена завдяки застосуванню анаеробної ферментації. При цьому постає важливе питання про вплив сполукінгібіторів на процес метаногенезу та на вихід біогазу. Зокрема, вплив NaCl і NаНCO3, які використовуються в технології, й антибіотиків, які накопичуються у підшкірному жирі при застосуванні їх у тваринництві, при зброджуванні жировмісної сировини досі не вивчено. Мета. Визначення можливого впливу солей і антибіотиків на процес проходження метаногенезу та на вихід біогазу і метану. Методика реалізації. Дослідження проводилося в лабораторних реакторах об'ємом 0,5 дм 3 в анаеробних умовах за температури 38 ± 1 С із додаванням різних концентрацій солей і антибіотиків (як контроль використовували зразок без додавання сполук, що досліджувалися). Біологічним агентом слугувала анаеробна асоціація мікроорганізмів у вигляді інокуляту. Результати. Визначено вплив вмісту солей на дестабілізацію процесу метаногенезу при зброджуванні жировмісної сировини, а також вплив вмісту антибіотиків тетрацикліну і норфлоксацину на вихід біогазу з жировмісної сировини. Так, при застосуванні NаНCO3 найбільше інгібування проходить за концентрації 11,4 г/дм 3 (зменшення виходу біогазу на 54 %), із подальшим збільшенням концентрації до 22,8 г/дм 3 спостерігається збільшення виходу на 18,2 % порівняно з концентрацією 11,4 г/дм 3 . Показано, що концентрація метану в біогазі за використання NаНCO3 зменшується зі зростанням концентрації інгібітора, що підтверджує його негативний вплив на процес метаногенезу. Висновки. За наявності в робочому середовищі 3,8 г/дм 3 NaCl вихід біогазу збільшується на 17 %, а за концентрацій NaCl 7,6 г/дм 3 і більше зменшується продукування біогазу і метану в ньому. При застосуванні антибіотиків тетрацикліну і норфлоксацину допустима норма у сировині становить 2,5 мг/дм 3 для обох антибіотиків.Background. The problem of disposal of the fat-containing tannery waste can be solved by anaerobic fermentation. This raises the important question of the effect of inhibitor compounds on the process of methanogenesis and on the output of biogas. In particular, the effects of NaCl and NaHCO 3 used in technology and antibiotics that accumulate in subcutaneous fat when used in animal husbandry for digestion of fat-containing raw materials have not yet been studied. Objective. The purpose of the paper is determination of possible influence of salts and antibiotics on the process of methanogenesis and on the output of biogas and methane. Methods. The study was conducted in laboratory reactors with a volume of 0.5 dm 3 under anaerobic conditions at 38 ± 1 С with the addition of different concentrations of salts and antibiotics (the sample was used without the addition of test compounds to control the process). The anaerobic association of microorganisms in the form of an inoculum served as the biological agent. Results. The effect of salt content on the destabilization of methanogenesis during digestion of fat-containing raw materials and the...

show abstract

“…Although the tolerance to B and salt has been demonstrated in some plant species 20–22 , few of which are considered as good accumulators of B. We recently selected four salt-tolerant plant species, Tripolium pannonicum , Suaeda glauca , Iris wilsonii , and Puccinellia tenuiflora , which are popularly used for the revegetation of saline lands 23–26 . Unfortunately, the capacities of B tolerance and accumulation of these four species are still unknown.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Boron tolerance and accumulation potential of four salt-tolerant plant species

Zhao

Zheng

et al. 2019

Sci Rep

View full text Add to dashboard Cite

Boron (B) is an essential element for plants, but excess B is phytotoxic. Since excess B often occurs along with high salinity in the environment, the purposes of the experiments are to screen plants that tolerate both excess B and high salinity for the remediation of B-contaminated saline water or soils. Here we tested the capacities of B tolerance and accumulation of four salt-tolerant plant species, Tripolium pannonicum , Suaeda glauca , Iris wilsonii , and Puccinellia tenuiflora using hydroponic culture systems, and compared their potential for application in phytoremediation. The maximum B supply concentrations for the survival of T . pannonicum , S. glauca , I . wilsonii , and P . tenuiflora are 40, 250, 700, and 300 mg/L, respectively. The maximum B concentrations in the shoot tissue of these plants are 0.45, 2.48, 15.21, and 8.03 mg/g DW, and in the root are 0.23, 0.70, 6.69, and 2.63 mg/g DW, respectively. Our results suggest that S. glauca , I . wilsonii , and P . tenuiflora are capable of tolerating and accumulating high levels of B, and I . wilsonii is a most promising candidate for the remediation of B-contaminated sites. This study will provide evidence in support of our future pilot studies (e.g., constructed wetlands) on the phytoremediation of B-contaminated water and soil.

show abstract

Effect of salt and sodium concentration on the anaerobic methanisation of the halophyte Tripolium pannonicum

Cited by 13 publications

References 16 publications

Halophyte Plants and Their Residues as Feedstock for Biogas Production—Chances and Challenges

Halophyte Plants and Their Residues as Feedstock for Biogas Production—Chances and Challenges

Vulnerabilities in the Production of Biogas from the Fat-Containing Tannery Waste

Boron tolerance and accumulation potential of four salt-tolerant plant species

Contact Info

Product

Resources

About