Duckweeds (Lemnaceae) are small floating aquatic plants and are among the smallest and simplest flowering plants. Duckweeds have high reproduction rates, and can double its biomass in favorable water environmental conditions in 2 days or even less ( Culley et al., 1981). The biomass production of duckweed showed high variability depending on the environment conditions from 2 (Culley and Epps, 1973) to 79 ton dry wt./ha annually (Mestayer et al., 1984). It is reported that duckweed can be found throughout the United States including Hawaii and in the other areas of the world (Cross, 2006). Duckweed has been widely and efficiently utilized for remediation of contaminated waters including municipal and industrial wastewater since before 1990 (Oron et al., 1988) due to its ability to live in wide ranges of pH, temperature, and nutrient levels (Landolt and Kandeler, 1987). In addition to the role in nutrient removal in contaminated waters, duckweed can remove heavy metals and other toxic elements in waters. Duckweed Lemna gibba L. was found by Khellaf and Zerdaoui (2009) to have the ability to remove Zn from contaminated water by up to 71%. Also, duckweed can remove Cu and Cd (Megateli et al., 2009). Some species of duckweed can accumulate or take up toxic organic compounds including phenols, chlorinated phenols, pharmaceuticals and surfactants, or even transform those targeted toxics such as DDT and organophosphorus pesticides ( Gao et al., 2000a and Gao et al., 2000b). Duckweed based wastewater treatment can be a cost-effective approach to deal with wastewater in rural areas. It is reliable and has a low investment and operation cost. Also, duckweed has the benefit of a high protein content with high productivity, thus the potential to be used as feedstock for livestock or biomass for bioenergy.
Cattail (Typha sp.) is attractive in biomass production for bioenergy due to its relatively high energy content potential. It mainly grows in temperate and tropical regions except Australia and South America ( Science, 2007). Its growth in the natural environment is significantly influenced by water depth, duration of flooding, and nutrient level at the specific sites (Newman et al., 1998). Cattail can grow in a wide regime of soil moisture conditions, although it prefers high soil moisture, therefore, biomass production of cattails is more under conditions of continuous flooding than under condition of periodic flooding and periodic drought (Li et al., 2004).
Knotgrass (Polygonum sp.) is a procumbent grass ( Bond and Davies, 2007) and can be found on all sorts of open ground (Bond and Davies, 2007) in temperate areas of the United States (Strahan, 2002) and with relatively high production rates when the appropriate moisture is provided. Although annual production rates for knotgrass are as low as 2–4 ton dry wt./ha (Ancell, 1998) compared to water hyacinth, it is a good option for biomass production for bioenergy due to its flexible growing conditions. Knotgrass has the ability to go for long periods (greater than 6 months) with no water and return to growing once water is available.
In addition to the treatment ability of wastewater, aquatic plants have the potential as a bridge between wastewater and energy. Currently, aquatic plant biomass can be efficiently converted into electrical power by gasification or be anaerobically digested to produce methane or converted to methanol or butanol. The energy production rate is the product of biomass production rate, biomass energy content, and the conversion process efficiency. Since the biomass energy content does not have a large variability, the energy production rate is primarily determined by biomass production rate. Although water hyacinth does not have the highest energy content among aquatic plants, it is possible to produce more energy in unit area than other aquatic plants since water hyacinth has the higher biomass production rate. The energy content of water hyacinth is 15.2 kJ/g dry wt. (GCEP Staff, 2005). Duckweed has an energy content of 10.1 kJ/g dry wt. (Xuan et al., 2002). The energy production rate of duckweed and knotgrass is in the mid-range compared to other aquatic plants. Cattail contain high energy, therefore, although its growth rate is low compared to some aquatic plants such as water hyacinth, giant salvinia, water lettuce, the total energy production rate by growing cattail is higher than other aquatic plants except water hyacinth and parrot feather watermilfoil (Fedler et al., 2007).
จอกแหน (Lemnaceae) มีขนาดเล็กลอยพืชน้ำและอยู่ในหมู่ที่เล็กที่สุดและง่ายที่สุดพืชดอก จอกแหนมีอัตราการทำสำเนาสูงและสามารถดับเบิลชีวมวลในสภาพแวดล้อมที่ดีในน้ำ 2 วันหรือแม้แต่น้อย (Culley et al., 1981) การผลิตมวลชีวภาพของแหนแสดงให้เห็นความแปรปรวนสูงขึ้นอยู่กับสภาพสิ่งแวดล้อมจาก 2 (Culley และ Epps, 1973) ถึง 79 ตัน wt./ha แห้งเป็นประจำทุกปี (Mestayer et al., 1984) มีรายงานว่าแหนสามารถพบได้ทั่วประเทศสหรัฐอเมริการวมถึงฮาวายและในพื้นที่อื่น ๆ ของโลก (ครอส 2006) แหนได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางและมีประสิทธิภาพมาใช้ในการฟื้นฟูจากน้ำที่ปนเปื้อนรวมทั้งน้ำเสียเทศบาลและอุตสาหกรรมตั้งแต่ก่อน 1990 (Oron et al., 1988) เนื่องจากความสามารถในการมีชีวิตอยู่ในช่วงกว้างของค่า pH, อุณหภูมิและระดับสารอาหาร (Landolt และ Kandeler, 1987) นอกเหนือจากบทบาทในการกำจัดสารอาหารในน้ำที่ปนเปื้อนแหนสามารถกำจัดโลหะหนักและองค์ประกอบที่เป็นพิษอื่น ๆ ในน่านน้ำ แหน Lemna gibba ลิตรถูกพบโดย Khellaf และ Zerdaoui (2009) จะมีความสามารถที่จะเอาสังกะสีจากน้ำที่ปนเปื้อนได้ถึง 71% นอกจากนี้ยังสามารถลบแหน Cu และ CD (Megateli et al., 2009) บางชนิดแหนสามารถสะสมหรือใช้เวลาถึงสารประกอบอินทรีย์พิษรวมทั้งฟีนอลฟีนอลคลอรีนยาและลดแรงตึงผิวหรือแม้กระทั่งการเปลี่ยนสารพิษที่กำหนดเป้าหมายเหล่านั้นเช่นดีดีทีและยาฆ่าแมลง organophosphorus (Gao et al., 2000a และ Gao et al., 2000b) แหนบำบัดน้ำเสียตามอาจจะเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการจัดการกับน้ำเสียในพื้นที่ชนบท มันมีความน่าเชื่อถือและมีการลงทุนและการดำเนินงานที่มีต้นทุนต่ำ นอกจากนี้แหนมีประโยชน์ในปริมาณโปรตีนสูงที่มีผลผลิตสูงจึงมีศักยภาพที่จะนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับปศุสัตว์หรือชีวมวลพลังงานชีวภาพ.
ธูปฤาษี (Typha Sp.) เป็นที่น่าสนใจในการผลิตชีวมวลพลังงานชีวภาพเนื่องจากปริมาณพลังงานค่อนข้างสูง ที่อาจเกิดขึ้น ส่วนใหญ่จะเติบโตในเขตอบอุ่นและเขตร้อนยกเว้นออสเตรเลียและอเมริกาใต้ (วิทยาศาสตร์ 2007) การเติบโตในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ได้รับอิทธิพลอย่างมีนัยสำคัญโดยความลึกของน้ำระยะเวลาของการเกิดน้ำท่วมและระดับสารอาหารที่เว็บไซต์เฉพาะ (นิวแมน et al., 1998) ธูปฤาษีสามารถเจริญเติบโตได้ในระบอบการปกครองที่กว้างของสภาพความชื้นในดินแม้ว่ามันจะชอบความชื้นในดินสูงดังนั้นการผลิตมวลชีวภาพของพงหญ้ามากขึ้นภายใต้เงื่อนไขของการเกิดน้ำท่วมอย่างต่อเนื่องกว่าภายใต้เงื่อนไขของการเกิดน้ำท่วมเป็นระยะ ๆ และภัยแล้งระยะ (Li et al., 2004)
Knotgrass (Polygonum Sp.) เป็นหญ้า procumbent (พันธบัตรและเดวีส์, 2007) และสามารถพบได้ในทุกประเภทของพื้นดินที่เปิด (พันธบัตรและเดวีส์, 2007) ในพื้นที่พอสมควรของสหรัฐอเมริกา (สตราฮาน, 2002) และด้วยความที่ค่อนข้างสูง อัตราการผลิตทั้งๆที่มีความชื้นที่เหมาะสมให้บริการ แม้ว่าอัตราการผลิตประจำปีสำหรับ knotgrass ต่ำเป็น 2-4 ตัน wt./ha แห้ง (Ancell 1998) เมื่อเทียบกับผักตบชวาก็เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการผลิตพลังงานชีวภาพชีวมวลเนื่องจากสภาพการเจริญเติบโตมีความยืดหยุ่น Knotgrass มีความสามารถที่จะไปเป็นเวลานาน (มากกว่า 6 เดือน) กับไม่มีน้ำและกลับสู่การเติบโตครั้งเดียวน้ำใช้ได้.
นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการบำบัดน้ำเสีย, พืชน้ำมีศักยภาพในการเป็นสะพานเชื่อมระหว่างน้ำเสียและพลังงาน ปัจจุบันชีวมวลพืชน้ำสามารถแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นพลังงานไฟฟ้าจากก๊าซหรือย่อยสลายแบบไม่ใช้อากาศในการผลิตก๊าซมีเทนหรือแปลงเมทานอลหรือบิวทานอ อัตราการผลิตพลังงานเป็นผลิตภัณฑ์ของอัตราการผลิตชีวมวล, พลังงานชีวมวลและประสิทธิภาพของกระบวนการแปลง เนื่องจากปริมาณพลังงานชีวมวลไม่ได้มีความแปรปรวนขนาดใหญ่อัตราการผลิตพลังงานที่จะกำหนดโดยอัตราการผลิตชีวมวล แม้ว่าผักตบชวาไม่ได้มีพลังงานสูงที่สุดในบรรดาพืชน้ำก็เป็นไปได้ในการผลิตพลังงานมากขึ้นในพื้นที่หน่วยกว่าพืชน้ำอื่น ๆ ตั้งแต่ผักตบชวามีอัตราการผลิตชีวมวลที่สูงขึ้น ปริมาณพลังงานของผักตบชวาเป็น 15.2 กิโลจูล / กรัมน้ำหนักแห้ง (GCEP Staff, 2005) แหนมีปริมาณพลังงาน 10.1 กิโลจูล / กรัมน้ำหนักแห้ง (Xuan et al., 2002) อัตราการผลิตพลังงานของแหนและ knotgrass อยู่ในช่วงกลางเมื่อเทียบกับพืชน้ำอื่น ๆ ธูปฤาษีมีพลังงานสูงดังนั้นถึงแม้ว่าอัตราการเติบโตอยู่ในระดับต่ำเมื่อเทียบกับพืชน้ำเช่นผักตบชวา Salvinia ยักษ์ผักกาดหอมน้ำที่อัตราการผลิตพลังงานโดยรวมธูปฤาษีที่เติบโตสูงกว่าพืชน้ำอื่น ๆ ยกเว้นผักตบชวาและนกแก้วขน watermilfoil (Fedler et al., 2007)
การแปล กรุณารอสักครู่..

duckweeds ( เล็มนาซีอี้ ) เป็นพืชน้ำลอยขนาดเล็กและอยู่ในหมู่ที่สุดที่ง่ายที่สุด และพืชดอก duckweeds มีอัตราการขยายพันธุ์สูง , และคู่ของชีวมวลในมงคล น้ำ สภาพแวดล้อมใน 2 วัน หรือแม้แต่น้อย ( culley et al . , 1981 ) ชีวมวลการผลิตแหน พบความแปรปรวนสูง ขึ้นอยู่กับสภาพสิ่งแวดล้อม 2 ( culley และ Epps , 1973 ) 79 ตันน้ำหนักแห้ง / ฮาทุกปี ( mestayer et al . , 1984 ) มีรายงานว่าในขณะที่สามารถพบได้ทั่วสหรัฐอเมริการวมทั้งเกาะฮาวาย และในพื้นที่อื่น ๆของโลก ( ข้ามปี ) แหนได้รับอย่างกว้างขวางและมีประสิทธิภาพที่ใช้ในการปนเปื้อนของน้ำ รวมทั้งเทศบาลและน้ำเสียอุตสาหกรรม ตั้งแต่ปี 1990 ( oron et al . , 1988 ) เนื่องจากความสามารถในการมีชีวิตอยู่ในช่วงกว้างของ pH , อุณหภูมิและระดับธาตุอาหาร ( แลนโดลต์ และ kandeler , 1987 ) นอกจากบทบาทในการกำจัดธาตุอาหารในน้ำที่มีการปนเปื้อนโลหะหนักอื่น ๆสามารถเอาแหนและธาตุพิษในน้ำ บริการ gibba แหนลิตร ถูกพบโดย khellaf zerdaoui ( 2009 ) และมีความสามารถในการเอาสังกะสีจากน้ำที่ปนเปื้อนได้ถึง 71% นอกจากนี้ แหนสามารถเอา Cu และ Cd ( megateli et al . , 2009 ) บางชนิดของแหนเป็ดสามารถสะสมหรือใช้สารอินทรีย์ที่เป็นพิษ ได้แก่ ฟีนอล , คลอรีนฟีนอล , ยา และสารลดแรงตึงผิว หรือแม้แต่การแปลงเป้าหมายเหล่านั้นและสารพิษเช่นยาฆ่าแมลงกลุ่มออกาโนฟอสโฟรัส ( เกา et al . , ประกอบกับเกา et al . , 2000b ) การบำบัดน้ำเสียโดยใช้แหนเป็ดสามารถวิธีการประหยัดค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพเพื่อจัดการน้ำเสียในชุมชนชนบท มันเป็นที่เชื่อถือได้และมีการลงทุนต่ำ และต้นทุนการดำเนินงาน นอกจากนี้ แหนมีประโยชน์ของปริมาณโปรตีนสูงที่มีประสิทธิภาพสูง จึงมีศักยภาพที่จะใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับปศุสัตว์หรือชีวมวลเพื่อใช้เป็นพลังงาน .ธูปฤาษี ( Typha sp . ) ที่น่าสนใจในการผลิตชีวมวลเพื่อใช้เป็นพลังงาน เนื่องจากศักยภาพของพลังงานที่ค่อนข้างสูง ส่วนใหญ่เติบโตในภูมิภาคอบอุ่นและเขตร้อน ยกเว้นออสเตรเลียและอเมริกาใต้ ( วิทยาศาสตร์ , 2007 ) การเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติเป็นอิทธิพลอย่างมากโดยความลึกน้ำ ระยะเวลาที่น้ำท่วม และธาตุอาหารในระดับที่เว็บไซต์ที่เฉพาะเจาะจง ( นิวแมน et al . , 1998 ) ธูปฤาษีสามารถเจริญเติบโตได้ในระบบการปกครองกว้างสภาพความชื้นของดิน แต่มันชอบความชื้น ดิน สูง ดังนั้น ผลผลิตมวลชีวภาพของพืชมากขึ้นภายใต้สภาวะน้ำท่วมอย่างต่อเนื่องกว่าภายใต้สภาวะน้ำท่วมและภัยแล้ง ( หลี่ตารางธาตุตารางธาตุ et al . , 2004 )หญ้าสะกาดน้ำเค็ม ( Polygonum sp . ) เป็นหญ้าซึ่งหมอบคลาน ( พันธบัตร และ เดวีส์ , 2007 ) และสามารถพบได้ในทุกประเภทของพื้นเปิด ( พันธบัตร และ เดวีส์ , 2007 ) ในพื้นที่หนาวของสหรัฐอเมริกา ( Strahan , 2002 ) และมีอัตราการผลิตที่ค่อนข้างสูง เมื่อความชื้นที่เหมาะสมให้ แม้ว่าอัตราการผลิตประจำปีสำหรับหญ้าสะกาดน้ำเค็มเป็นต่ำเป็น 2 – 4 ตัน / ไร่ น้ำหนักแห้ง ( ancell , 1998 ) เทียบกับผักตบชวา มันเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการผลิตชีวมวลเพื่อใช้เป็นพลังงาน เนื่องจากมีความยืดหยุ่นในการเงื่อนไข หญ้าสะกาดน้ำเค็มมีความสามารถไปเป็นระยะเวลานาน ( มากกว่า 6 เดือน ) ที่ไม่มีน้ำและกลับมาเติบโตอีกครั้ง น้ำพร้อมนอกจากการรักษาความสามารถของน้ำเสีย พืชน้ำ มีศักยภาพเป็นสะพานระหว่างน้ำและพลังงาน ปัจจุบัน ปริมาณพืชน้ำสามารถได้อย่างมีประสิทธิภาพแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยก๊าซหรือพย่อยเพื่อผลิตก๊าซมีเทนหรือแปลงเป็นเมทานอลหรือบิวทานอล . อัตราการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ของอัตราการผลิตพลังงานชีวมวล พลังงานชีวมวล และการแปลงกระบวนการประสิทธิภาพ เนื่องจากพลังงานชีวมวล เนื้อหาไม่ได้มีความผันแปรมาก อัตราการผลิตพลังงานเป็นหลัก โดยกำหนดอัตราการผลิตมวลชีวภาพ แม้ว่า ผักตบชวามีปริมาณพลังงานสูงสุดของพืชน้ำมันเป็นไปได้ที่จะผลิตพลังงานมากขึ้นในพื้นที่หน่วยมากกว่าพืชเนื่องจากผักตบชวาได้สูงกว่าอัตราการผลิตชีวมวล . ปริมาณพลังงานของผักตบชวาเป็น 15.2 กิโลจูล / กรัมน้ำหนักแห้ง ( พนักงาน gcep 2005 ) แหน มีปริมาณพลังงานของ 10.1 กิโลจูล / กรัมน้ำหนักแห้ง ( ซวน et al . , 2002 ) พลังงานและอัตราการผลิตแหนหญ้าสะกาดน้ำเค็มอยู่ในระดับกลางเมื่อเทียบกับพืชสัตว์น้ำ น้ำประกอบด้วยพลังงานสูง ดังนั้น แม้ว่าอัตราการเจริญเติบโตต่ำเมื่อเทียบกับพืชน้ำ เช่น ผักตบชวา ยักษ์ ที่ น้ำ ผัก รวม การผลิตพลังงาน โดยอัตราการเติบโตสูงกว่าพืชน้ำน้ำอื่น ๆยกเว้น ผักตบชวา และ watermilfoil ขนนกนกแก้ว ( fedler et al . , 2007 )
การแปล กรุณารอสักครู่..
