Wpływ dodatku konserwującego na bezpieczeństwo wytwarzania kiszonek do celów energetycznych

BOROWSKI Sylwester 1 RAMA Roksana 1 DULCET Edmund 1 KASZKOWIAK Jerzy 1 ZASTEMPOWSKI Marcin 1 Wpływ dodatku konserwującego na bezpieczeństwo wytwarzania kiszonek do celów energetycznych WSTĘP Coraz większa liczba instalacji przetwórczych wykorzystujących biomasę do celów energetycznych spowodowała gwałtowny wzrost zainteresowania jej pozyskiwaniem. W związku z dużym zapotrzebowaniem na biomasę energetyczną wzrasta obciążenie infrastruktury komunikacyjnej związane z jej transportem. Niska gęstość energetyczna biomasy powoduje, że opłacalna odległość jej transportu jest znacznie niższa niż w przypadku paliw konwencjonalnych. Jednym z działań jakie można podjąć aby ograniczyć koszty transportu jest zwiększenie wykorzystania energii w niej zawartej poprzez stosowanie specjalnych dodatków do jej zakiszania. Inną ważną właściwością stosowanych dodatków jest także zahamowanie procesów namnażania się szkodliwych bakterii i grzybów, których obecność może powodować powstawanie szkodliwych i niebezpiecznych związków w przechowywanej biomasie. Jednym z takich produktów będących wytworem grzybów są mikotoksyny. Drugim sposobem zmniejszenia kosztów transportu jest zwiększenie masy objętościowej zbieranej biomasy. Jest to możliwe ze względu na niewykorzystanie ładowności przyczep nawet posiadających odpowiednie wyposażenie zwiększające ich pojemność. 1. WYBRANE PROBLEMY WYSTĘPUJĄCE PRZY PRODUKCJI BIOGAZU Dążenie do zmniejszenia emisji CO 2 oraz pogarszający się stan środowiska naturalnego spowodowały wzrost zainteresowania odnawialnymi źródłami energii. Jednym z takich źródeł jest biogaz pochodzący z biogazowni rolniczych. Wzrost ilości funkcjonujących instalacji spowodował duże zapotrzebowanie na substraty wykorzystywane do produkcji biogazu. Według danych Agencji Rynku Rolnego (ARR) i prowadzonego przez nią rejestru biogazowi istniejących w naszym kraju, w Polsce działa obecnie 47 tego typu instalacji z czego 9 należy do spółki Poldanor (stan na wrzesień 2014 r.) [1]. W dokumencie opracowanym przez Ministerstwo Gospodarki pt. Kierunki rozwoju biogazowi rolniczych w Polsce w latach 2010-2020 zakłada się utworzenie do 2020 roku w każdej gminie średnio jednej biogazowi, wykorzystującej biomasę pochodzenia rolniczego. Warunkiem rozwoju takich instalacji jest zapewnienie im bazy surowców pochodzenia roślinnego [10]. Czynnikiem, który przemawia za propagowaniem uprawy roślin na cele energetyczne jest wzrost zatrudnienia ludności wiejskiej na obszarach, gdzie powstaną biogazownie rolnicze. Otrzymany biogaz po standaryzacji może być włączony do sieci gazowej lub po sprężeniu użyty jako paliwo silnikowe także w transporcie. W Szwecji ponad 700 autobusów wykorzystuje biogaz jako paliwo podstawowe, a 4500 samochodów osobowych ma zainstalowane instalacje zasilania biogazem. Biogazownia jako wytwórnia paliwa gazowego oparta jest na prawidłowym działaniu wyselekcjonowanych bakterii metanogennych. Z tego powodu bardzo ważne jest utrzymanie wysokiej jakości kiszonek przeznaczonych na substraty. Powinny być one bogate w substancje, z których powstaje metan. Jest on głównym składnikiem biogazu i odpowiada za jego wartość opałową. Zawartość metanu w biogazie pochodzącym z biogazowni rolniczych wynosi od 50 do 75%, a w przypadku pełnowartościowego gazu ziemnego powyżej 90%. Ze względu na prawidłowe funkcjonowanie mikroflory bakteryjnej istotne jest aby substraty stosowane w biogazowniach 1 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. J.J. Śniadeckich Wydział Inżynierii Mechanicznej 85-789 Bydgoszcz ul. Kaliskiego 7 tel/fax 52-340 82 08 sylwa@utp.edu.pl 138

rolniczych charakteryzowały się zbliżonym składem przez cały okres pracy. Z tego też powodu większość biogazowni rolniczych działa w oparciu o kiszonkę z kukurydzy stanowiącą podstawowy substrat. Dobra jakość kiszonek przeznaczonych na substraty (nawet na koniec okresu ich przechowywania) jest ściśle związana z zastosowaniem odpowiednich konserwantów. Ich skuteczność natomiast od prawidłowego ich rozmieszczenia w masie roślinnej, która jest przeznaczona do konserwacji. Nierównomierne rozmieszczenie preparatu konserwującego, może spowodować powstanie ognisk o aktywnej działalności szkodliwych bakterii i grzybów. Procesy życiowe bakterii powodują zagrzewanie się kiszonek, obniżając jednocześnie ich wartość energetyczną. 2. ZAGROŻENIA WYSTĘPUJĄCE W PRODUKCJI SUBSTARTÓW Zawartość energii w substracie. Powszechną metodą konserwacji surowca roślinnego przeznaczonego do produkcji paszy oraz pozyskiwania substratu do biogazowni jest fermentacja mlekowa, którą prowadzą bakterie kwasu mlekowego [8, 9, 20]. Jednym z ważnych czynników wpływających na proces fermentacji, a tym samym na jakość uzyskanych kiszonek jest czystość zakiszanego surowca. Złe i spleśniałe kiszonki nie nadają się do produkcji biogazu, ponieważ od ich jakości zależy ilość uzyskanego gazu i zawartego w nim biometanu [21]. Silne zanieczyszczenie glebą powoduje, że biomasa zawiera dużo bakterii Clostridium, które powodują wtórną fermentację (fermentację masłową) w fazie stabilnej zakiszania. Gatunki sacharolityczne rozkładają cukry niezbędne bakteriom mlekowym, natomiast gatunki proteolityczne białko [16]. Rozpad tego składnika pokarmowego prowadzi do powstawania amin i amoniaku, które hamują rozwój bakterii metanogennych. Natomiast pleśnie produkują mikotoksyny (wtórne metabolity), które także wstrzymują rozwój tych bakterii, przez co następuje obniżenie wydajności produkcji biogazu [21]. Bakterie mlekowe, ze względu na prowadzony przez nie proces fermentacji dzieli się na homoi heterofermentacyjne. Pierwsza grupa wytwarza przede wszystkim kwas mlekowy i niewielkie ilości kwasu octowego, druga kwas mlekowy, octowy, propionowy i inne produkty fermentacji np. alkohole [15]. Jednak na roślinach zwykle jest za mało epifitycznych bakterii kwasu mlekowego, które zapewniłyby prawidłowy przebieg fermentacji [14], któremu mogą sprzyjać dodatki kiszonkarskie, np. mikrobiologiczne [11]. Wyróżnia się dwie grupy dodatków kiszonkarskich: inhibitory fermentacji i stymulatory fermentacji. Zalicza się do nich odpowiednio: konserwanty chemiczne i dodatki biologiczne oraz mieszane (kombinowane). [3, 4, 15]. Pierwsze z nich szybko zakwaszają biomasę i przerywają naturalny proces fermentacji mlekowej oraz zapobiegają rozwojowi szkodliwej mikroflory. Drugą grupę tworzą dodatki biologiczne mające wspomóc i ukierunkować proces zakiszania. Trzecią grupę tworzą preparaty kombinowane złożone z części biologicznej i chemicznej. Część biologiczna wspomaga proces fermentacji, a część chemiczna zapobiega utracie stabilności kiszonki podczas jej wybierania i skarmiania [3, 4, 8, 15]. W przypadku produkcji kiszonek dla przeżuwaczy istotne jest uzyskanie paszy o dużej zawartości kwasu mlekowego i mniejszej kwasu octowego. Naturalny proces fermentacji roślin przeznaczonych na pasze dla przeżuwaczy prowadzi do powstawania dużych ilości kwasu mlekowego. Wspomaganie go różnymi dodatkami kiszonkarskimi zawierającymi bakterie homofermentatywne ukierunkowuje fermentację na produkcję dużych ilości tego kwasu oraz mniejszych kwasu octowego, co pozwala na uzyskanie dobrych kiszonek przydatnych dla zwierząt, jednak o niewielkiej trwałości tlenowej [3, 8, 15, 19]. Zastosowanie takiej kiszonki jako wsadu kofermentu w biogazowni jest ograniczone, ponieważ bakterie metanowe słabo rozkładają kwas mlekowy, natomiast dobrze takie lotne produkty fermentacji jak kwas octowy, propionowy oraz alkohole [8, 9, 20]. Z tego względu do zakiszania roślin na ten cel zaleca się stosowanie dodatków kiszonkarskich zawierających bakterie heterofermentacji mlekowej, szczególnie Lactobacillus buchneri, które nie spowodują nadmiernego zakwaszenia przyszłego wsadu kofermentu kwasem mlekowym lecz kwasem octowym [8]. Jednak proces heterofermentatywny prowadzi do strat fermentacyjnych [2, 19, 25]. 139

Jednym z podstawowych parametrów oceny jakości kiszonek jest zawartość kwasu octowego, który jest związkiem fungistatycznym i zwiększa tlenową trwałość kiszonek. Koncentracja niezdysocjowanego kwasu octowego na poziomie 8 g kg -1 świeżej masy działa hamująco na wzrost oraz rozwój grzybów i drożdży [16]. Jednak w suchej masie nie powinno być go więcej niż 3,5% [27]. W produkcji kiszonek do celów energetycznych, pozyskany substrat musi być bardzo dobrej jakości, aby zapewnił dużą wydajność metanu [8]. Ponadto powinien charakteryzować się większą zawartością kwasu octowego, który jest niezbędny w fazie octanowej produkcji biogazu [8, 18]. Powstające podczas fermentacji produkty takie jak kwasy mlekowy, octowy, masłowy, etanol i 1,2- propandiol muszą polepszyć warunki metanogenezy i zwiększyć wydajność metanu [18], ale bakterie kwasu mlekowego mają znikomy wpływ na wydajność tego gazu [8, 19]. Efekt zastosowania dodatku kiszonkarskiego może także zależeć od zakiszanego surowca [5, 13, 19, 20, 25]. Kwas mrówkowy, enzymy oraz inokulant zwiększyły potencjał produkcyjny metanu z zakiszonych główek buraczanych i traw o 19-22% [13]. W przypadku kukurydzy odnotowano 16% wzrost, a konopi aż 50%. Natomiast mocznik zwiększył produkcję metanu z kiszonki z konopi o 25-42% [20]. Zastosowanie dodatku bakterii homo- i heterofermentacyjnych lub ich mieszaniny do zakiszania różnych surowców zwiększyło wydajność metanu w porównaniu z kiszonką kontrolną [2, 19]. Bakterie Lactobacillus buchneri PTA-6138 zwiększyły produkcję metanu o 8% z kiszonek z traw i kukurydzy oraz lepkość zawiesiny w fermentorze. Rezultatem tego było zmniejszenie intensywności mieszania, co oszczędziło koszty zużytej do tego procesu energii elektrycznej i zmniejszyło zużycie mechaniczne mieszadła [25]. Szczep ten zawiera enzym esterazę ferulanową, która rozkłada ligninę będącą składnikiem roślinnych ścian komórkowych, przez co poprawia się dostępność substratów niezbędnych do fermentacji metanowej [17]. W badaniach wykazano, że dodatki bakterii homofermentacji mlekowej i chemiczne (mieszaniny azotynu sodu, benzoesanu sodu, propionianu sodu, sorbinianu potasu i urotropiny) pozytywnie wpłynęły na jakość kiszonek wykonanych z lucerny. Jednak większa wydajność metanu nie rekompensuje kosztów poniesionych na zakup preparatów. Przeciwny wniosek dotyczył kukurydzy. Wykazano również, że nie ma wyraźnej korelacji między zawartością kwasu octowego w kiszonce a wydajnością biogazu z suchej masy organicznej. Natomiast istnieje zależność między sumą wszystkich kwasów fermentacyjnych (koncentracją kwasów: mlekowego, octowego, masłowego, propionowego w świeżej masie) a wydajnością metanu z suchej masy organicznej. Dodatek kiszonkarski powinien zwiększać zawartość kwasów organicznych i zmniejszać ryzyko strat w warunkach tlenowych [21]. Dodatki kiszonkarskie stosowane w powyższych badaniach były przeznaczone przede wszystkim do produkcji kiszonek jako paszy dla zwierząt. Dlatego według niektórych autorów niezbędne jest prowadzenie badań nad wpływem procesu kiszenia roślin uprawnych na wydajność metanu i rozwój specjalnych dodatków kiszonkarskich przeznaczonych do produkcji kiszonek z przeznaczeniem jako substrat do biogazowni [5]. Niemieckie Towarzystwo Rolnicze (DLG) opracowało procedurę testową służącą ocenie wpływu dodatku kiszonkarskiego na wydajność metanu. Polega ona na analizie strat fermentacyjnych powstających w warunkach beztlenowych i tlenowych oraz ocenie wydajności biogazu uzyskanego rzeczywiście z badanej kiszonki na podstawie testu HBT (Hohenheim Biogas Yield Test [6]). Ocenę dopełnia analiza statystyczna [19]. Mikotoksyny. Na roślinach przeznaczonych do kiszenia oprócz bakterii fermentacji mlekowej, stanowiących poniżej 1% mikroflory, występują następujące rodzaje bakterii: Clostridium spp., Bacillus spp., bakterie z grupy coli oraz drożdże i pleśnie [24]. Wiele gatunków drobnoustrojów, negatywnie wpływających na jakość technologiczną kiszonek [23]. Aby poprawić stan higieniczny kiszonek konieczna jest eliminacja obecności w nich bakterii przetrwalnikujących Clostridium spp. wywołujących fermentację masłową oraz chorobotwórczych bakterii takich jak Escherichia coli, Listeria spp. oraz Salmonella spp. Ważne jest także ograniczenie rozwoju pleśni i syntezy przez nie toksyn. Wysoki poziom narażenia na patogenne grzyby w powietrzu i środowisku pracy może wpływać negatywnie na ludzi [28]. Wchłonięta drogą wziewną pleśń zawiera również mikotoksyny. Zarodniki Aspergillus fumigatus mogą zawierać do 40 metabolitów pleśni, będących alergenami. W ekstraktach 140

Cladosporium herbarum wyizolowano kilka zasadniczych i ponad 30 innych alergenów, mających mniejsze znaczenie kliniczne. Szkodliwość pleśni może powodować u ludzi atopię z objawami głównie ze strony dolnych dróg oddechowych. Zarodniki mogą wywoływać także choroby infekcyjne, atakując płuca osób z silnym osłabieniem układu immunologicznego. Do łagodniejszych objawów występujących po kontakcie z pleśniami należą także złe samopoczucie, nudności, bóle głowy i inne objawy psycho-somatyczne. Metabolity Fusarium jak nivalenol, toksyna HT-2, T2 występują w surowcach roślinnych, a w dużej ilości także w kukurydzy [26]. Analizowane źródła literaturowe wskazywały na możliwość hamowania rozwoju bakterii patogennych i grzybów przez bakterie fermentacji mlekowej w procesach biotechnologicznych. Hamowanie rozwoju drożdży i pleśni przez szczepy bakterii fermentacji mlekowej jest wynikiem synergicznego działania ich metabolitów: bakteriocyn, kwasu mlekowego, octowego i propionowego, nadtlenku wodoru, peroksydazy mleczanowej, lizozymu czy reuteryny [14, 22]. 3. MATERIAŁ I METODY Celem głównym niniejszej pracy jest określenie wpływu dodatku konserwującego na jakość uzyskanej paszy oraz wpływu stanu zbieranej zielonki na jej masę objętościową w trakcie transportu i przechowywania. W eksperymencie wykorzystano aplikator Junkkari HP 5 produkcji fińskiej, z dwoma rozpylaczami szczelinowymi typu RS MM 110o/04 (kolor czerwony). Aplikator nabudowano na prasie zwijającej Vicon RF122 Opticut. Materiałem doświadczalnym była zielonka z II pokosu mieszanki kośno-pastwiskowej Barenburg BG 5, zebrana w fazie początku kwitnienia. Skład mieszanki był następujący: - tymotka łąkowa 25%, - życica wielokwiatowa 20%, - kostrzewa łąkowa 20%, - życica trwała 20%, - koniczyna biała 10%, - koniczyna czerwona 5%. Do badań używano preparat Kemisile 2000, o gęstości 1,18 kg dm -3. Zgodnie z zaleceniami producenta dodawano go w ilości 3 dm 3 preparatu na tonę zbieranej trawy. W skład preparatu wchodzą: kwas mrówkowy, mrówczan amonu, kwas propionowy, kwas benzoesowy, estry kwasu benzoesowego, woda. Zagęszczenie trawy w belach zostało wyrażone masą objętościową sprasowanego materiału (kg s.m. m -3 ). Zmianę zagęszczenia zbieranego surowca uzyskiwano poprzez zmianę wartości ciśnienia prasowania w komorze prasy zwijającej. Badania przeprowadzono przy trzech różnych ustawieniach ciśnienia prasowania w komorze prasy zwijającej tj.: p p = 9; 14; 18 MPa. Zmianę długości materału roślinnego uzyskano poprzez stosowanie lub nie zespołu rozdrabniającego, w który wyposażona jest prasa zwijająca. Uzyskano w ten sposób dwie długości surowca odpowiednio 183 i 312 mm. Po owinięciu beli folią, ważono je przy użyciu wagi elektronicznej o zakresie pomiarowym 0-1000 kg i obliczono masę objętościową sprasowanego materiału (wymiary bel 1,2 x 1,2 m). Po 6 tygodniach od zakiszania trawy, z każdej beli pobrano reprezentatywne próby zakiszonej biomasy. W każdej próbie oznaczono: - ph, - zawartość N amoniakalnego (NH 3 ), - zawartość kwasów tłuszczowych (mlekowego, octowego, masłowego). Oceny jakości kiszonki dokonywano wykorzystując skalę Fliega-Zimmera [7]. W przypadku analizy zagęszczenia materiału w belach z dodatkiem preparatu ciekłego poddano je analizie wariancji wieloczynnikowej za pomocą programu SAS [Oktaba 1980], równania regresji wyznaczono korzystając z programu STATISTICA. Analizę wariancji ocen jakości w skali Fliga- Zimmera przeprowadzono korzystając z programu STATISTICA. 141

4. WYNIKI Z badań własnych wynika (Tabela 1), że zagęszczenie bel sporządzonych z zielonki niepociętej (długość 312 mm) i pociętej (długość 183 mm) o wilgotności wm 69%, jest mniejsze w porównaniu z zagęszczeniem pozostałych bel biomasy o innej wilgotności. Zagęszczenie bel zielonki o wilgotności w m = 63% i w m = 49% we wszystkich badanych przypadkach nie różniło się istotnie statystycznie. Największe zagęszczenie bel uzyskano w przypadku zielonki podsuszonej do wilgotności w m = 56%, niezależnie od ciśnienia prasowania i długości materiału roślinnego. Największą wartość zagęszczenia bel (233 kg s.m. m -3 ) uzyskano dla materiału pociętego (l m = 183 mm) przy najwyższym ciśnieniu prasowania zastosowanym w badaniach tj. 18 MPa (rysunek 1). Wyniki wlasne wskazują, że zagęszczenie bel materiału pociętego urządzeniem tnącym prasy zwijającej (długość materiału 183 mm) jest o około 10% większe w porównaniu z materiałem niepociętym (długość materiału 312 mm) a różnice te okazały się statystycznie istotne. Tabela 1. Średnie wartości zagęszczenia paszy w belach Z uzyskanych rezultatów badań laboratoryjnych oraz oceny jakości w oparciu o skalę Fliga- Zimmera wynika, że wartości ph sianokiszonek zmieniały się od 4,4 przy wilgotności materiału roślinnego przeznaczonego do zakiszania w m = 49% i nie pociętego l m = 312 mm przy ciśnieniu prasowania p p = 18 MPa do 5,28 ph dla: w m = 56%, l m = 312 mm, p p = 18 MPa. Wartości ph oznaczonego we wszystkich próbach mieściły się we wszystkich próbkach mieściła się w granicach dopuszczalnych przy obszarze zmienności 0,88 ph. Poziom azotu amoniakalnego we wszystkich przypadkach mieścił się w granicach dopuszczalnych, przyjmując wartość od 0,0456% dla kiszonki otrzymanej z materiału nie pociętego (l m = 312 mm), o wilgotności w m = 69%, sprasowanego przy ciśnieniu p p = 18 MPa do 0,2096% dla kiszonki w m = 49%, p p = 18 MPa, i l m = 183 mm. Świadczy to o prawidłowym udziale białka w otrzymanych kiszonkach. Najwięcej kwasu mlekowego 3,92% było w kiszonce sporządzonej z zielonki o wilgotności w m = 56% i długości l m = 312 mm, zwiniętej i sprasowanej przy ciśnieniu prasowania p p = 18 MPa. Obszar zmienności zawartości kwasu mlekowego w analizowanych próbach był niewielki i nie przekraczał 1,77%. Kwas octowy stanowił od 0,32% (dla sianokiszonki sporządzonej z materiału o wilgotności w m = 56%, l m = 183mm, p p = 9 MPa) do 2,11% (dla kiszonki w m = 69%, l m = 312 mm, p p = 9 MPa). Zawartość kwasu masłowego dla sianokiszonki sporządzonej z materiału o wilgotności większej niż w m = 56% zawierała się w granicach dopuszczalnych od 0,06% do 0,2%. W pozostałych kiszonkach nie stwierdzono jego obecności, co świadczy o właściwym kierunku przebiegu procesu fermentacji. Najkorzystniejszy wzajemny stosunek kwasów mlekowego i octowego stwierdzono w sianokiszonkach sporządzonych z materiału roślinnego o wilgotności w m = 56, 49 i 42% niezależnie od ciśnienia prasowania p p i długości materiału roślinnego l m, oraz w kiszonkach kontrolnych. 142

Znalazło to swój wyraz w ocenie punktowej w skali Fliga-Zimmera, wg której kiszonki te uzyskały najwyższe oceny (od 90,4 punktów przy w m = 49%, p p = 18 MPa i l m = 312 mm, do 100 punktów uzyskanych w pięciu przypadkach) i zostały sklasyfikowane jako bardzo dobre. Na podstawie dokonanych obliczeń i przeprowadzonej analizy otrzymanych wyników można stwierdzić, iż jakość kiszonek wzrasta ze spadkiem wilgotności zbieranego materiału roślinnego. Przy wilgotności w m poniżej 56% otrzymywano każdorazowo kiszonkę o bardzo dobrej jakości. Rys. 1. Histogram rozkładu zagęszczenia materiału roślinnego w belach z dodatkiem konserwantu i bez dodatku dla dwóch różnych długości l m = 312 mm i l m = 183 mm 5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI Produkcja energii z biomasy pochodzenia roślinnego powinna zachodzić przy jak największej sprawności. Podstawą jest zmniejszenie strat związanych z zakiszaniem i przechowywaniem substratów w formie kiszonek. Stosowanie preparatów konserwujących pozwala nie tylko na zachowanie energii zawartej w roślinach, ale także na zwiększenie uzyskanej jej ilości. Jest to 143

możliwe przez odpowiednie prowadzenie procesów mikrobiologicznych w trakcie zakiszania. Procesy odbywające się w prawidłowo zakiszanej masie roślinnej ograniczają rozwój szkodliwych mikroorganizmów, co przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa ludzi stykających się z kiszonką. Prowadzone badania upoważniają do sformułowania poniższych wniosków: - Głównym czynnikiem decydującym o jakości uzyskanych kiszonek jest wilgotność względna materiału roślinnego. W przeprowadzonym eksperymencie najwyższą jakością według skali Fliega- Zimmera charakteryzowały się sianokiszonki sporządzone z materiału o wilgotności 42%, a następnie 49% i 56%. - Wyższą jakością według skali Fliega-Zimmera charakteryzowały się kiszonki sporządzone z materiału roślinnego pociętego (l m = 183 mm) zespołem tnącym prasy zwijającej, a różnice w stosunku do jakości kiszonek z materiału niepociętego okazały się statystycznie istotne. - Rozdrobnienie materiału roślinnego podczas zbioru umożliwiło zwiększenie zagęszczenia zbieranego materiału, a tym samym ograniczenie kosztów transportu i składowania. Streszczenie Produkcja biogazu jest wymagającym procesem. Jej złe prowadzenie może powodować wiele zagrożeń. Do ważniejszych można zaliczyć zmniejszanie ilości energii zawartej w przechowywanym substracie. Zjawisko to jest ściśle powiązane z rozwijającymi się szkodliwymi mikroorganizmami. Ich rozwój i procesy życiowe powodują powstawanie szkodliwych produktów przemiany materii mikotoksyn. Wprowadzanie mikotoksyn do środowiska jest groźne dla ludzi pracujących w biogazowniach oraz przebywających często w ich pobliżu. Impact preservative of additive on the preparation of silage security for energy purposes Abstract Biogas production is a demanding process. It's misconduct can cause many risks. The most important may include reducing the amount of stored energy in the substrate. This phenomenon is closely related to developing harmful microorganisms. Their development and life processes cause the formation of harmful products of metabolism - mycotoxins. Entering mycotoxins into the environment is dangerous for people working in biogas and often staying close to them. BIBLIOGRAFIA 1. Agencja Rynku Rolnego, http://www.arr.gov.pl/data/02004/rejestr_biogazowni_rolniczych _08012013.pdf, (08.09.2014) 2. Banemann D., Nelles M., Thaysen J. 2009. Silages as feedstock for biogas: Novel perspectives for silage additives. Proc. of XVth Int. Silage Conf., Madison, Wisconsin, USA, 355-356. 3. Dorszewski P. 2009. Efektywność stosowania dodatków kiszonkarskich w konserwacji zielonek z mieszanki motylkowato-trawiastej oraz z całych roślin kukurydzy. Rozprawy nr 136. Wyd. Ucz. UTP, Bydgoszcz. 4. Dorszewski P., Grabowicz M. 2010. Kiszenie pasz i dodatki kiszonkarskie. [W:] Biochemia i biotechnologia w produkcji rolniczej. Red. E.R. Grela. PWRiL, Warszawa, 248-260. 5. Heiermann M., Herrmann C., Idler C., Scholz V. 2007. Optimisation potential of the supply of crops as feedstock for biogas production. Conf. Proc. Zemědělská technika a biomasa 4, 42-50. 6. Helffrich D., Oechsner H. 2003. The Hohenheim Biogas Yield Test. Agric. Engineering 58, 148-149. 7. Jarmoz D., Podkówka W., Chachułowa J. 2013. Żywienie Zwierząt i Paszoznawstwo. Tom 3. Paszoznawstwo, PWN Warszawa. 8. Kalač P. 2011. The required characteristics of ensiled crops used as a feedstock for biogas production: a review. J. Agrobiol. 28, 85-96. 144

9. Köfinger P., Grabherr R., Eikmeyer F.G., Zakrzewski M., Schlütter A., Mayrhuber E., Schwab H. 2012. Metagenomic analysis of a microbial community isolated from silagen. Proc. of XVIth Int. Silage Conf., Hämmenlinna, Finland, 350-351. 10. Kopiński J., Matyka M. 2011. Wpływ uwarunkowań przyrodniczych na opłacalność uprawy kukurydzy na biogaz. 11. Kung L.Jr., Myers C.L., Neylon J.M., Taylor C.C., Lazartic J., Mills J.A., Whiter A.G. 2004. The effect of buffered propionic acid-based additives alone or combined with microbial inoculation on the fermentation of high moisture corn and whole-crop barley. J. Dairy Sci. 87, 1310-1316. 12. Lehtomäki A. 2006. Biogas production from energy crops and crop residues. PhD Thesis, University of Jyväskylä, (SF). Jyväskylä Studies in Biological and Environmental Science 163, Jyväskylä (SF). 13. Lin C., Hart R.A., Bolsen K.K., Dickerson J.T., Curtis J.L. 1990. Indigenous microflora on alfalfa and corn, and populations changes during ensiling. Proc. Cattlemen's Day, Kansas State University, Manhattan, KS, 118-122. 14. Magnusson J., Schnürer J. 2005. Antifungal lactic acid bacteria as biopreservatives. Trends in Food Science and Technology, 2005, Vol. 16, 70-78. 15. McDonald P., Henderson A.R., Heron S.J.E. 1991. The biochemistry of silage. Chalcombe Publications, Bucks. 16. McEniry J., O Kiely P., Clipson N.J.W., Forristal P.D., Doyle E.M. 2006. The microbiological and chemical composition of baled and precision-chop silages on a sample of farms in County Meath. Irish J. Agric. Food Res. 45, 73-83. 17. Nsereko V.L., Smiley B.K., Rutherford W.M., Spielbauer A., Forrester K.J., Hettinger G.H., Harman E.K., Harman B.R. 2008. Influence of inoculating forage with lactic acid bacterial strains that produce ferulate esterase on ensilage and ruminal degradation of fiber. Anim. Feed Sci. Technol. 145, 12-13. 18. Nussbaum H-J. 2009. Effects of different fermentation products on dynamism and yield of biogas. Proc. of XVth Int. Silage Conf., Madison, Wisconsin, USA, 435-436. 19. Nussbaum H-J. 2012. Effects of silage additives based on homo- and heterofermentative lactic acid bacteria on methane yields in the biogas processing. Proc. of XVIth Int. Silage Conf., Hämmenlinna, Finland, 452-453. 20. Pakarinen A., Maijala P., Jaakkola S., Stoddard F.L., Kymäläinen M., Viikari L. 2011. Evaluation of preservation methods for improving biogas production and enzymatic conversion yields of annual crops. Biotechnol. Biofuels 4:20. 21. Praca zbiorowa. 2010. Agrobiogazownia. Red. K. Węglarzy, W. Podkówka. IZ PIB, Grodziec Śląski, Zespół Wydawnictw i Poligrafii Instytutu Zootechniki PIB. 22. Purwin C., Lipiński K., Pasera B. 2012. Jakość higieniczna kiszonek. Życie Weterynaryjne, Vol. 87(1), 37-40. 23. Purwin C., Łaniewska-Trokenheim Ł., Warmińska- Radyko I., Tywończuk J.: Jakość kiszonek aspekty mikrobiologiczne, zdrowotne i produkcyjne. Med. Weter. 2006, Vol. 62, 865-869. 24. Ranjit N. K., Kung L. 2000. The effect of Lactobacillus buchneri, Lactobacillus plantarum, or a chemical preservative on the fermentation and aerobic stability of corn silage. J. Dairy Sci., Vol. 83(3), 526-535. 25. Ruser B., Pahlow G., Kräft A., Rutherford W., 2009. Improved biogas production from silage treated with an esterase producing inokulant. Proc. of XVth Int. Silage Conf., Madison, Wisconsin, USA, 455-456. 26. Steinmann J. 2003: Wenn die Wand lebt". Faktor Arbeitsschutz, 3: 14-15. 27. Thaysen J., 2004. Die Produktion von qualitativ hochwertigen Grassilagen. Übers. Tierernährg. 32, 57-102. 28. Twarużek, M., Gareis, M., Dietrich, R. und Grajewski, J. 2002. Cytotoxicity testing and roridin A- ELISA of samples originating from water damaged dwelling pavilions on post-flood areas. Mycotoxinworkshop 2002, Berlin, Germany. 145

29. Zielińska K., Stecka K., Kupryś M., Kapturowska A., Miecznikowski A.: Ocena stopnia skażenia bakteriami patogennymi runi łąkowej i gleb nawożonych płynnymi nawozami organicznymi. J. Res. Appl. Agric. Enging, 2011, Vol. 56 (4), 212-215. 146