Przeskocz do nawigacji głównej Przeskocz do wyszukiwania Przeskocz do głównej treści

The Effect of Enzymatic Disintegration Using Cellulase and Lysozyme on the Efficiency of Methane Fermentation of Sewage Sludge

  • Bartłomiej Macherzyński
  • , Małgorzata Wszelaka-Rylik
  • , Anna Marszałek
  • , Elżbieta Popowska-Nowak
  • Cardinal Stefan Wyszynski University

Wyniki badań: Wkład do czasopismaArtykułrecenzja

2 Cytowania z bazy Scopus

Abstrakt

This study presents a novel approach to intensifying the anaerobic digestion of sewage sludge through enzymatic pretreatment using hydrolytic enzymes—cellulase and lysozyme. It aims to determine how enzymatic activation affects the efficiency of methane fermentation, defined as the degree of organic matter decomposition and yield and composition of biogas. An experiment was carried out under mesophilic conditions over 20 days, analyzing the physicochemical properties of sludge, biogas production, methane content, and sanitary parameters. The addition of cellulase and lysozyme significantly enhanced process efficiency, increasing both the rate of organic matter degradation and biogas yield. The highest biogas production values (0.73 L·g−1 d.m. for cellulase and 0.72 L·g−1 d.m. for lysozyme) were obtained at a 4% (w/w) enzyme concentration, with a corresponding increase in the degree of organic matter decomposition to 78.7% and 80.0%, respectively. The produced biogas contained 58–61% methane, exceeding the values observed in the control sample, which indicates a positive effect of enzymatic activation on methane selectivity. Enhanced biogas production was attributed to improved hydrolysis of complex organic compounds, resulting in greater substrate bioavailability for methanogenic microorganisms. Moreover, methane fermentation led to the complete elimination of E. coli from all supernatants, confirming the hygienization potential of the process. The results of this study indicate that enzymatic pretreatment may serve as a viable strategy to improve both the energy efficiency and hygienic safety of anaerobic digestion processes, with relevance for future optimization and full-scale wastewater treatment applications.

Język oryginałuangielski
Numer artykułu5597
CzasopismoEnergies
Tom18
Numer wydania21
Identyfikatory DOI
Status publikacjiOpublikowano - lis 2025

Cele SDG ONZ

Ten wynik przyczynia się do realizacji następujących celów zrównoważonego rozwoju

  1. Cel 6 - Czysta woda i higiena
    Cel 6 Czysta woda i higiena
  2. Cel 7 - Przystępna i czysta energia
    Cel 7 Przystępna i czysta energia

Obszary tematyczne ASJC Scopus

  • Energia odnawialna, zrównoważony rozwój i środowisko
  • Technologia paliwowa
  • Inżynieria (różne)
  • Inżynieria energetyczna i technologia energetyczna
  • Energia (różne)
  • Sterowanie i optymalizacja
  • Inżynieria elektryczna i elektroniczna

Fingerprint

Zanurz się w tematy badawcze publikacji „The Effect of Enzymatic Disintegration Using Cellulase and Lysozyme on the Efficiency of Methane Fermentation of Sewage Sludge”. Razem tworzą niepowtarzalny odcisk palca.

Cytowanie