Fertilizer value and energy value of multi-component digestate pulp and the possibility of its aggregation

• Autorzy: Adamski M. , Herkowiak M. , Mioduszewska N. , Osuch E. , Osuch A. , Niedbała G. , Piekutowska M. , Przygodziński P.

Warianty tytułu

PL

Wartość nawozowa i wartość energetyczna wieloskładnikowej pulpy pofermentacyjnej oraz możliwości jej agregacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the research was to indicate the possibility of using digestate which was obtained in the process of biogas production and the analysis of the effects of the aggregation process using rolling. The characteristics of fertilizers were determined based on the analysis of the basic properties of post-fermentation pulp such as: dry matter, organic matter, pH, C: N ratio, content of macroelements. The analyzes were carried out for a mixture of excess substrates and elements of food and feed processing. A narrow C: N ratio and a near-neutral pH were indicated. The content of total nitrogen (1.8%) allows the soil application of digestate as a soil improver. The ratio N: P: K (1: 0.53: 0.61) indicates potassium deficiency. The combustion heat was determined with the result of 17.20 MJ·kg-1. The obtained values of humidity and combustion heat were used to determine the net calorific value of digestate equal to 15.80 MJ·kg-1. The spherical granulate was obtained using the coating method. For the moisture content of the digestate 30% m / m granules were obtained in the size range from 1.5 to 4.5 mm.

PL

Celem badań było wskazanie możliwości zagospodarowania pofermentu pozyskanego w procesie wytwarzania biogazu oraz analiza efektów procesu agregowania obtaczaniem. W ramach realizacji celu pracy wskazano szereg zadań szczegółowych. Analizy przeprowadzono dla mieszanki substratów nadmiarowych i elementów procesów przetwórczych żywności i pasz. Określono cechy nawozowych na podstawie analizy podstawowych własności pulpy pofermentacyjnej takich jak: materia sucha, materia organiczna, pH, stosunek C:N, zawartość makroskładników pokarmowych. Wyznaczono wąski stosunek C:N oraz odczyn zbliżony do obojętnego. Zawartość azotu całkowitego (1,8%) pozwala na doglebowe zastosowanie pofermentu jako ulepszacz glebowy. Stosunek N:P:K (1:0,53:0,61) wskazuje niedobór potasu. Ciepło spalania wyznaczono uzyskując wynik 17,20 MJ·kg-1. Za pomocą uzyskanych wartości wilgotności oraz ciepła spalania określono wartość opałową pofermentu wynoszącą 15,80 MJ·kg-1. Przy zastosowaniu metody obtaczania uzyskano granulat sferyczny. Dla poziomu wilgotności pofermentu 30% m/m uzyskano granule w zakresie wielkości od 1,5 do 4,5 mm.

Słowa kluczowe

EN

fermentation pulp; aggregation; fertilizer value; energy value

PL

pulpa pofermentacyjna; agregacja; wartość nawozowa; wartość energetyczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 63, nr 4
• Strony: 17--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Adamski M.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Herkowiak M.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Mioduszewska N.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Osuch E.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Osuch A.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Niedbała G.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

autor

Piekutowska M.

• Koszalin University of Technology, Department of Agrobiotechnology, Faculty of Mechanical Engineering ul. Racławicka 15-17, 75-620 Koszalin, Poland

autor

Przygodziński P.

• University of Natural Sciences in Poznań, Institute of Biosystems Engineering ul. Wojska Polskiego 50, 60-627 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Cerda A., Artola A., Font X., Barrena R., Gea T., Sánchez A. 2018: Composting of food wastes: Status and challenges. Bioresource Technology, Volume 248, Part A, January 2018, Pages 57-67, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.06.133.
• [2] Encyklopedia techniki. Chemia. Warszawa: WNT, 1965.
• [3] Fugol M., Szlachta J. 2010: Zasadność używania kiszonki z kukurydzy i gnojowicy świńskiej do produkcji biogazu. Inżynieria Rolnicza, 1(119), 2010: 169-174.
• [4] Fuldauer L.I., M.Parker B.M., Yaman R., Borrion A. 2018: Managing anaerobic digestate from food waste in the urban environment: Evaluating the feasibility from an interdisciplinary perspective. Journal of Cleaner Production, Volume 185, 1 June 2018, Pages 929-940, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.045.
• [5] Jędrczak A. 2007: Biologiczne przetwarzanie odpadów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• [6] Jones Jr. J.B. 2001: Laboratory guide for conducting soil tests and plant analysis. Boca Raton: CRC Press, 2001, s. 209. ISBN 0-8493-0206-4.
• [7] Karczewska A., Kabała C. 2005: Metodyka analiz laboratoryjnych gleb i roślin. Skrypt. Wyd. AR, Wrocław.
• [8] Kłassien P.W., Griszajew I.G. 1989: Podstawy techniki granulacji. WNT, Warszawa.
• [9] KTBL-Heft 84 2009: Schwachstellen an Biogasanlagen verstehen und vermeiden. Kuratorium fürTechnik und Bauwesen in der Landwirtschafte.V. (KTBL), Darmstadt, Druckerei Lokay, Reinheim, 56 s.
• [10] Kwiatkowska-Malina J., 2015: The comparison of the structure of humic acids from soil amended with different sources of organic matter. Pol. J. Soil Sci. XLVIII/1, 57–64. http://dx.doi.org/10.17951/pjss/2015.48.1.57.
• [11] Maciejewska A. 1993: Zawartość próchnicy a właściwości sorpcyjne gleb bardzo lekkich. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 411: 319-324.
• [12] Myczko A., Myczko R., Kołodziejczyk T., Golimowska R., Lenarczyk J., Janas Z., Kliber A., Karłowski J., Dolska M., 2011: Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych. Warszawa-Poznań.
• [13] Parr J., Hornick, S.B., 1993: Utilization of municipal wastes. In: Blaine Metting, F. (Ed.), Soil Microbial Ecology, Applications in Agriculture and Environmental Management. pp. 545–576, New York.
• [14] Senesi N., Loffredo E. 1998: The chemistry of soil organic matter. In: Sparks D.L. (Ed.) Soil physical chemistry. 2nd edition. CRC Press. Boca Raton, FL, 239-370.
• [15] Fortuna T. (red.) 2003: Podstawy analizy żywności. Kraków: Wydawnictwo AR w Krakowie, 2003, s. 121. ISBN 83- 86524-79-0.
• [16] Törnwall E., Pettersson H., Thorin E., Schwede S. 2017: Post-treatment of biogas digestate – An evaluation of ammonium recovery, energy use and sanitation. Energy Procedia, Volume 142, December 2017, Pages 957-963, https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.12.153.
• [17] Mercik S., Stępień W., Gębski M., 2003: Pobieranie przez rośliny oraz rozpuszczalność Cu, Zn, Pb i Cd w różnych roztworach ekstrakcyjnych w zależności od zakwaszenia gleby. Zesz. Probl. Post. Nauk Roln., 493: 913-921.
• [18] DIN 38414 S 8. 2012: Niemiecka znormalizowana metoda badań wody, ścieków i osadów. Osady i sedymenty (grupa S). Określenie charakterystyki fermentacji (S. 8). DIN Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin.
• [19] ISO 11466 1995 (E). Soil quality - Extraction of trace elements soluble in aqua regia.
• [20] PN EN 12880: 2004. Charakterystyka osadów ściekowych - Oznaczanie suchej pozostałości i zawartości wody.
• [21] PN-75 / C-04616/01. Woda i ścieki. Badania specjalne osadów. Oznaczanie zawartości wody, suchej masy, substancji organicznych i substancji mineralnych w osadach ściekowych.
• [22] PN-81/G-04513. Paliwa stałe. Oznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej.
• [23] PN-EN 12176: 2004. Charakterystyka osadów ściekowych - Oznaczanie wartości pH.
• [24] PN-EN 12879: 2004. Charakterystyka osadów ściekowych - Oznaczanie strat przy prażeniu suchej masy osadu.
• [25] PN-EN ISO 18134-3. Biopaliwa stałe - Oznaczanie zawartości wilgoci -- Metoda suszarkowa. Część 3: Wilgoć w próbce do analizy ogólnej.
• [26] PN-ISO 1928: 2002. Paliwa stałe. Oznaczanie ciepła spalania metodą spalania w bombie kalorymetrycznej i obliczanie wartości opałowej.