Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Emergy analysis of energy transition from coal to renewable at chicken farm

Junga Robert, Pospolita Janusz, Kuczuk Anna, Tańczuk Mariusz

Journal of Power Technologies

|

2024

|

Vol. 104, nr 1

15--30

EN

The paper presents an emergy analysis of the poultry farm regarding shifting energy sources from fossil fuels to biomass generated onsite in broilers and hen eggs rearing systems. It has been found that the manure produced on the farm has sufficient energy potential to replace the currently used energy carriers, both for heating and electricity supply. Replacing the currently used conventional energy resources with chicken manure will increase the emission charges. However, implementation of low-emission combustion techniques can help with reducing the emissions. Emergy analysis showed that for the conventional energy mix used in the farm, the Renewability Index (REN) is 0.5797, the Environmental Loading Ratio (ELR) is 171.49 and the Emergy Yield Ratio (EYR) has a value of about 1. If energy carriers are replaced by chicken manure, the REN may increase by 6.19% and the ELR may decrease by 6.11%. These relatively small changes should be considered in the context of the large scale of chicken production in Poland.

2

Porównanie skuteczności usuwania WWA ze środowiska wodnego z wykorzystaniem biowęgli

Rosińska Agata

Instal

|

2023

|

nr 10

38--43

PL

Celem badań było porównanie skuteczności usuwania WWA ze środowiska wodnego w wyniku sorpcji na biowęglach otrzymanych z pomiotu kurzego oraz komunalnych osadów ściekowych. Proces sorpcji prowadzono dla dawek biowęgli 50 i 100 mg/l. Dla każdej dawki biowęgla czas kontaktu z WWA wynosił 90 i 120 minut. Najlepsze wyniki uzyskano dla dawki biowęgla 100 mg/l i czasu kontaktu 120 minut. Dla biowęgla z pomiotu kurzego i z osadu ściekowego stężenie benzo(a)pirenu obniżyło się odpowiednio o 87,2 i 78,7% natomiast dla czterech WWA normowanych w wodzie przeznaczonej do spożycia sumaryczne stężenie obniżyło się odpowiednio o 83,5 i 80,2%. Dla pozostałych WWA większą sorpcję zaobserwowano dla dibenzo(a,h)antracenu, stężenie tego związku obniżyło się o 83,2%. Najmniejsze zmiany wykazano dla naftalenu, którego stężenie zmniejszyło się o 68,5%. Nie wykazano istotnych statystycznie różnic pomiędzy sorpcją na biowęglu z pomiotu kurzego i osadu ściekowego.

EN

The aim of the study was to compare the effectiveness of removing PAHs from the aquatic environment as a result of adsorption on biochars obtained from chicken manure and municipal sewage sludge. The sorption process was carried out for doses of biochars of 50 and 100 mg/L. For each dose of biochar, the contact time with PAHs was 90 and 120 minutes. The best results were obtained for a biochar dose of 100 mg/L and a contact time of 120 minutes. For biochar from chicken manure and sewage sludge, the concentration of benzo(a)pyrene decreased by 87.2 and 78.7%, respectively, while for four PAHs standardized in drinking water, the total concentration decreased by 83.5 and 80.2%, respectively. For the remaining PAHs, higher sorption was observed for dibenzo(a,h)anthracene, the concentration of this compound decreased by 83.2%. The smallest changes were shown for naphthalene, the concentration of which decreased by 68.5%. There were no statistically significant differences between sorption on biochar from chicken manure and sewage sludge.

3

Influence of Mesophilic Bacteria Inoculation with Chicken Manure for Biogas Production Enhancement in Anaerobic Digestion (AD) Process

Alkarimiah Rosnani

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2023

|

Vol. 33, no. 3

33--49

EN

The objective of this study is to investigate biogas production by anaerobic digestion using mesophilic bacteria mixed with Palm Oil Mill Effluent (POME). This project aims to determine the volume of biogas generation and volatile fatty acid (VFA) production from chicken manure via the anaerobic digestion process. Anaerobic digestion (AD) of chicken manure (CM) often faces obstacles, including high total ammonia nitrogen (TAN) concentration, inorganic soil particles, and wood chips. The digestion process was carried under batch mode conditions in Scott bottles of 1.0 L active volume. The bottles were immersed in a water bath to control their temperature at 37℃. The characteristics of total solid, volatile solid of mass fraction, pH, and temperature on the amount of biogas produced were studied. The investigation showed that biogas production can be enhanced by inoculation of another material. The optimum biogas composition in the AD system was recorded by Inoculum I, which was achieved on Day 2 at 560 mL/L. The highest cumulative methane yield was observed in the leachate with Inoculum (I), which was 8976 mL/gVS, while the CML produced 4 mL/g VS. The anaerobic digestion (AD) process augmented with inoculum demonstrated heightened efficacy in biogas generation and VFA concentration reduction during the acidogenic phase, surpassing the observed performance in chicken manure leachate.

4

Innovative technology of accelerated composting of chicken manure to obtain an organic fertilizer with a high content of humic acids

Balanda Oksana, Serafinowska Daria, Marchenko Olha, Svystunova Iryna

Agricultural Engineering

|

2022

|

Vol. 26, No. 1

133--144

EN

One of the most important fractions of soil organic matter which has significant environmental and agricultural importance is humus. The specific humus compounds of soil include the complex of amorphous organic humic substances which include humic acids, fulvic acids and humins. The effectiveness of the natural formation of active humic substances during composting processes depends on the chemical composition of organic residues and the environmental conditions influencing the development and activity of native microorganisms. The aim of the project was to build innovative composting boxes for chicken manure that allow to effectively obtain a fertilizer with the highest possible content of humic acids, by creating perfect and controlled conditions for the rapid development of indigenous thermophilic microorganisms and by combining it with the owned bio-acceleration technology. For perfect conditions (temperature, humidity, oxygen, pH) for the controlled growth of microorganisms, an algorithm of the dependence of the box operation parameters on the course of the biological process, was built. The product obtained after composting is an easily digestible complex organic fertilizer of brown-black colour, pH 7.5-8.0 and NPK 5:3:4 and a high content of native humic acids. Its use increases the growth of green mass of plants and improves soil fertility, which has been proved by the conducted pot research.

PL

Humus jest jedną z najważniejszych frakcji materii organicznej gleby, która ma istotne znaczenie dla środowiska i rolnictwa. Poszczególne składniki próchnicy obejmują grupę amorficznych substancji próchnicznych, w tym kwasy humusowe, fulwowe i huminy. Skuteczność naturalnego tworzenia się aktywnych substancji próchnicznych podczas procesu kompostowania zależy od składu chemicznego osadów organicznych i warunków środowiskowych, które mają wpływ na rozwój i aktywność natywnych mikroorganizmów. Celem projektu było zbudowanie innowacyjnych skrzyni kompostowych na odchody kurze pozwalające na skuteczne uzyskanie nawozu o możliwie najwyższej zwartości kwasów humusowych poprzez stworzenie idealnych i kontrolowanych warunków dla szybkiego rozwoju miejscowych mikroorganizmów termofilnych oraz poprzez połączenie ich z własną technologią bio-akceleracji. Dla uzyskania idealnych warunków (temperatura, wilgotność, tlen, pH) dla kontrolowanego wzrostu mikroorganizmów, stworzono algorytm zależności parametrów operacyjnych skrzyni. Produkt uzyskany w drodze kompostowania jest łatwo rozkładalnym złożonym nawozem organicznym o brązowo-czarnym kolorze, pH 7,5-8,0 oraz NPK 5:3:4 i wysokim poziomie natywnych kwasów humusowych. Jego zastosowanie pozytywnie wpływa na wzrost zielonej masy roślin i poprawia żyzność gleby, co zostało udowodnione przeprowadzonymi badaniami.

5

The Strategy of Environmental Danger Minimization from Poultry Farms Waste

Malovanyy Myroslav, Kanda Mariia, Paraniak Roman, Odnorih Zoriana, Tymchuk Ivan

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 5

229--237

EN

An impact of poultry farms on the environment caused by ammonia emission from chicken manure has been studied. A negative impact minimisation method by adding natural sorbents to the bedding composition has been proposed. The optimum natural adsorbents compositions (clinoptilolite and palygorskite) for adding to the bedding as well as the optimum mixture ratio of these adsorbents to chicken manure mass have been determined. The optimum conditions for obtaining granulated organic-mineral fertiliser of prolonged action based on this composition have been studied. In the result of the research data analysis a technological scheme for organic-mineral fertiliser production based on chicken manure and a mixture of natural adsorbents have been proposed.

6

Monosubstrate fermentation of chicken manure after pretreatment using cold and hot water extraction

Konkol I., Sołowski G., Cenian A.

Eco-Energetics : technologies, environment, law and economy

|

2019

|

T. 2

79--84

EN

Simple pretreatmentof raw chicken manureby cold and hot water extractionincreased the crucial for fermentation C:N ratio 2 to 2.7-fold. The pretreated chicken manure thus became suitable for methane fermentation as monosubstrate, this is due to higher C:N ratio. Cumulative methane and biogas production after pretreatment increasedabout 18–40% and 16–45%, respectively.

7

Mechanical properties of pellet from chicken manure mixed with chopped rye straw

Zdanowicz A., Chojnacki J.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 62, nr 4

216--218

EN

The addition of straw to chicken manure can influences on humidity, ammonia emission and concentration of phosphorus of the obtaining mixture. This material can be used as a raw material to production of fertilizer pellet or energetic pellet. Because hardness is the most important feature of granulate, research related to the hardness of pellet made from a mixture of chicken manure and rye straw were done. The share of manure in pellet amounted to from 26 to 80%. An influence was found of increased manure contents on the increase in pellet hardness.

PL

Dodatek słomy do pomiotu kurzego może wpływać na wilgotność, emisję amoniaku i stężenie fosforu w otrzymanej mieszaninie. Materiał ten może być stosowany jako surowiec do produkcji granulowanego nawozu lub peletu energetycznego. Ponieważ twardość jest najistotniejszą cechą granulatu, przeprowadzono badania dotyczące twardości granulek z mieszaniny kurzego nawozu i słomy żytniej. Udział pomiotu kurzego w pelecie wynosił od 26 do 80%. Stwierdzono wpływ zwiększanej zawartości pomiotu kurzego w mieszaninie na wzrost twardości wykonanego z niej granulatu.

8

Ko-fermentacja pomiotu kurzego

Sadecka Z., Suchowska-Kisielewicz M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

609--625

PL

Obok powszechnie stosowanej fermentacji metanowej osadów ściekowych, coraz większego znaczenia nabierają metody biologicznego, beztlenowego przetworzenia wielu rodzajów odpadów organicznych, zarówno stałych jak i ciekłych. O efektywności procesu oraz o ilości produkowanego biogazu decyduje charakter substratu i jego podatność na rozkład beztlenowy. Podatność substratów organicznych na biodegradację ocenia się na podstawie ilorazu C/N, który powinien dla procesu fermentacji metanowej mieścić się w zakresie od 20 do 30:1. Optymalizację składu substratów, a w szczególności: zawartości suchej masy, suchej masy organicznej, ilorazu C/N czy też stężenia inhibitorów można uzyskać stosując ko-fermentację, czyli wspólną fermentację dwóch lub więcej składników połączonych w jednorodną mieszaninę. Najczęściej spotyka się rozwiązanie, gdy jeden z substratów jest w przeważającej ilości (>50%). W miarę prowadzonych doświadczeń w skali półtechnicznej czy też technicznej zwiększa się spectrum wykorzystywanych ko-substratów. Proces ko-fermentacji wymaga wprowadzenia bilansowania składu substratów i ich wstępnego przygotowania. Jednym z substratów do biogazowni rolniczych może być pomiot kurzy. Wykorzystanie pomiotu stwarza jednak problemy eksploatacyjne. Związane jest to przede wszystkim z wysokimi stężeniami azotu amonowego oraz niekorzystnym ilorazem węgla organicznego do azotu w granicach od 2 do 14:1. Prawidłowo przebiegająca fermentacja metanowa pomiotu kurzego wymaga, więc zbilansowania ilorazu C/N przez wprowadzanie odpowiedniej ilości dodatkowych ko-substratów, bogatych w węgiel organiczny. Ko-substratami tymi mogą być: odpady szklarniowe (łęty pomidorów, ogórków), odpady rolnicze (obierki, wysłodki, melasa), biomasa w tym rośliny energetyczne (kiszonki kukurydzy, traw), frakcja organiczna odpadów komunalnych i osady ściekowe. Konkurencyjnym ko-substratem w przypadku małych biogazowni rolniczych może być podłoże popieczarkowe. W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące przebiegu procesu fermentacji pomiotu kurzego wraz z różnymi ko-substratami. Głównym celem badań było ustalenie optymalnych udziałów ko-substratów do procesu fermentacji w celu uzyskania wysokiej produkcji metanu (BMP). Głównym substratem był pomiot kurzy, a jako ko-substraty wykorzystywano: podłoże pieczarek, kiszonkę kukurydzy, słomę, trawę oraz łęty pomidorów. Udział ko-substratów we wsadzie do fermentacji pomiotu kurzego ustalano w oparciu o iloraz C/N. Substraty rozdrabniano do wymiarów < 20mm. Skład fizyczno-chemiczny oceniano na podstawie następujących parametrów: zawartość suchej masy, suchej masy organicznej, ChZT, pH, stężenia azotu Kjeldahla, azotu amonowego i fosforu. Podatność tych substratów na biodegradację beztlenową oceniano na podstawie ilorazu C/N oraz w teście BMP. Badania procesu beztlenowego rozkładu z produkcją biogazu prowadzono w reaktorach nie przepływowych o obj. 2,5 d3 w czasie 21-30 dób. Potencjał biogazowy określono dla różnego procentowego udziału pomiotu kurzego i ko-substratów. W badaniach testowano mieszaniny: pomiot kurzy + kiszonka kukurydzy, pomiot kurzy + łęty pomidorów, pomiot kurzy + słoma, pomiot kurzy + podłoże pieczarek. Wyznaczone wartości C/N dla substratów wynosiły od 12 do 169. Do zakresu optymalnego dla procesu fermentacji zbliżony był tylko iloraz C/N = 31 wyznaczony dla łęt pomidorów. Pomiot kurzy charakteryzował się wartością tego ilorazu na poziomie 12. Wyniki uzyskane dla pomiotu, trawy, kiszonki kukurydzy dobrze korespondują z wartościami C/N podawanymi w literaturze. Dla słomy stosowanej w badaniach uzyskano iloraz C/N=169 i odbiegał on od zakresu 80-100:1 podawanego w literaturze. Aby skorygować wartość ilorazu C/N do substratu podstawowego (pomiot kurzy) dodawano w różnych proporcjach inne substraty. W mieszaninach pomiot kurzy stanowił od 20 do 90%. Dla mieszaniny pomiotu kurzego z kiszonką kukurydzy uzyskano ilorazy C/N w zakresie 13-38. Iloraz C/N od 20 do 30 uzyskano dla mieszanin: 40% pomiot kurzy+ 60% kiszonka kukurydzy oraz 60% pomiot kurzy+40% kiszonka kukurydzy. Dobrym ko-substratem do pomiotu kurzego okazały się łęty pomidorów. Dla udziału łęt od 60 do 90% wartości C/N mieszaniny oscylowały w zakresie od 20 do 27. Najwyższą produkcję metanu na poziomie 320 d3/kg s.m. uzyskano dla kiszonki kukurydzy oraz dla trawy rzędu 237 d3/kg s.m. Wyniki badań wykazały, że kiszonka kukurydzy i łęty pomidorów są dobrymi ko-substratami do procesu fermentacji pomiotu kurzego. Mieszanina składająca się z 60% pomiotu i 40% kiszonki kukurydzy charakteryzowała się największą produkcją metanu. Produkcję metanu rzędu >200 d3/kg s.m. uzyskano również dla mieszanin: 60% pomiotu i 40% łęt pomidorów oraz 20% pomiot kurzy i 80% trawa. W przypadku dwóch ostatnich mieszanin wartości ilorazu C/N były < 20 i wynosiły kolejno 16 i 15. Dodatek 30 i 40% kiszonki kukurydzy powodował wzrost produkcji biogazu w stosunku do ilości produkowanej z pomiotu kurzego kolejno o: 25 i 35%. Porównując produkcję metanu z tych mieszanin odnotowano spadek tej produkcji w porównaniu do produkcji uzyskiwanej z samej kiszonki. Z mieszaniny pomiotu z łętami pomidorów z zawartością 40 i 60% pomiotu uzyskano większą produkcję metanu w porównaniu do produkcji uzyskanej dla samego pomiotu i samych łęt. Dodatek od 40 do 80% łęt do pomiotu powodował wzrost wartości ilorazu C/N mieszaniny, co nie wpłynęło na zwiększenie produkcji metanu. Największą produkcję metanu uzyskano w procesie ko-fermentacji mieszaniny: 60% pomiotu i 40% łęt pomidorów przy C/N = 16. Wyniki badań wykazują, że zalecany w literaturze iloraz C/N w zakresie 20-30:1 nie jest jednoznacznym parametrem oceniających podatność substratów i ich mieszanin na rozkład beztlenowy oceniany na podstawie ilości produkowanego metanu (biogazu).

EN

In addition to the commonly used methane fermentation of sewage sludge also organic wastes both solid and liquid they are increasingly being processed in anaerobic process. The effectiveness of the process and the amount of biogas produced depends on the type of substrate and its susceptibility to anaerobic digestion. The susceptibility of organic substrates to biodegradation is assessed on the basis of the ratio C/N, which for methane fermentation process should be in the range of from 20 to 30: 1. The optimization of the composition of substrates, in particular a dry matter content of organic dry matter, the ratio C/N or the concentration of inhibitor may be obtained using co-fermentation means fermentation of two or more ingredients combined in a homogeneous mixture. The most common is a solution where one of the substrates is proportion > 50%. As research on a pilot scale and technical scale increases spectrum used co-substrates. The process of co-fermentation requires a balancing of the composition of the feedstock and pretreatment. One of the substrates for biogas plants can be chicken manure. However, the use of manure causes operational problems. This is due to high levels of ammonia nitrogen and negative quotient of organic carbon to nitrogen in the range from 2 to 14: 1. Properly runs methane fermentation of chicken manure therefore requires balancing the ratio C/N by entering the appropriate number of additional co-substrates, rich in organic carbon. Co-substrates of these may be: greenhouse waste (haulm tomatoes, cucumbers), agricultural wastes (peels, pulp, molasses), biomass including energy crops (corn silage, grass), the organic fraction of municipal waste and sewage sludge. Competitive co-substrate in the case of small agricultural biogas plants can be ground mushrooms. The paper presents results of research on the process of fermentation chicken manure along with various co-substrates. The main aim of the study was to determine the optimal part of co-substrates for the fermentation process to obtain high production of methane gas (BMP). The main substrate was chicken manure, and as co-substrates were used: grant mushrooms, corn silage, straw, grass and haulm tomatoes. The share of the co-substrates in the feed to the poultry manure fermentation was determined based on the quotient of C / N. Substrates was shredded to a size <20 mm. The physicochemical composition was evaluated based on the following parameters: dry matter content, organic matter, COD, pH, concentration of Kjeldahl nitrogen, ammonia nitrogen and phosphorus. The susceptibility of these substrates on anaerobic biodegradation was evaluated based on the ratio C/N and BMP test. The study of the anaerobic decomposition of biogas production was carried out in the reactors with a volume 2.5 dm(3) at the time of 21-30 days. The potential of biogas specified for different percentages chicken manure and co-substrates. In the studies were tested a mixture of: chicken manure + corn silage, chicken manure + haulm tomatoes, chicken manure + straw, chicken manure + ground mushroom. A good co-substrate for chicken manure proved haulm tomatoes. For the portion haulms came from 60 to 90% of the C/N of the mixture fluctuated in the range of 20 to 27. The highest methane production at the level of 320 dm(3)/kg DM obtained for corn silage and grass for at the level of 237 dm(3)/kg DM. The results showed that maize silage and haulm tomatoes are good co-substrates for fermentation of chicken manure. A mixture consisting of 60% manure, and 40% corn silage characterized by the highest production of methane. Methane production at the level of >200 dm(3)/kg DM were also obtained for mixtures of 60% manure and 40% haulms came tomatoes and chicken manure 20% and 80% grass. For the last two mixtures, the ratio of C/N was <20 and were 16 and 15, respectively. The addition of 30 and 40% corn silage caused an increase the biogas production relative to the amount of poultry manure produced successively by 25 and 35%. Comparing the production of methane from these mixtures to produce the same corn silage recorded a decrease of these production. The addition of 30 and 40% corn silage caused an increase the biogas production relative to the amount of poultry manure produced successively by 25 and 35%. Comparing the production of methane from these mixtures to produce the same corn silage recorded a decrease production. With a mixture of manure with haulm tomatoes with the contents of 40 and 60% reported greater manure methane production compared to the production obtained for manure and haulm tomatoes. The addition of from 40 to 80% of the tomato haulm to manure caused an increase of the ratio C/N of the mixture, which did not affect the increase in methane production. The highest methane production achieved in the co-fermentation with a mixture of 60% manure, and 40% tomato haulm at C/N = 16. The test results show that recommended in the literature quotient C/N in the range of 20-30:1 is not a unique parameter for assessing the susceptibility of substrates and mixtures for anaerobic digestion.

9

Evaluation possibilities of chicken manure in Turkey

Baki Unal H., Hakan Bayraktar Ö, Alkan I., Cengiz Akdeniz R.

Agricultural Engineering

|

2015

|

Vol. 19, No. 2

5--14

EN

Pollution caused by industrial poultry production, which is increasing along with the population growth, is one of the most important environmental problems for developed and developing countries. Particularly in the countries which are leading in the world poultry farming, such as Turkey, share of poultry manure in animal waste is increasing day by day. Due to its amount and characteristics, problems posed by poultry waste are among the priority issues. According to data obtained in 2010, there were 70,933,660 laying hens and 163,984,725 broilers in Turkey and the estimated annual production of fresh manure exceeded 5 million tons. Therefore, development of waste management systems in order to reduce the environmental risks, has become extremely important for poultry industry. Chicken manure causes environmental problems, but also has a significant economic potential. Although there are country-specific methods for the evaluation of chicken manure, evaluation as fertilizer after composting is a common practice across the globe. Also using biogas obtained from waste for the production of energy is one of the common practices. Evaluation of broiler manure as fertilizer in agriculture or burning for heating, are some of the common methods used in Turkey. But in recent years, interest in modern methods such as production of biogas and converting biogas into electrical energy is increasing. In this study, widely used applications for the evaluation of poultry manure in Turkey and development studies of these methods have been examined extensively.

PL

Zanieczyszczenia pochodzące z przemysłowej produkcji drobiu, których ilość wzrasta wraz ze wzrostem populacji, jest jednym z najważniejszych problemów środowiskowych w krajach rozwiniętych i rozwijających się. Szczególnie w krajach, które przodują w hodowli drobiu, takich jak Turcja, udział odchodów kurzych w odpadach zwierzęcych rośnie z dnia na dzień. Ze względu na ilość i charakterystykę, problemy stwarzane przez odpady pochodzenia kurzego znajdują się wśród najważniejszych. Według danych z 2010, Turcja posiadała 70 933 660 kur niosek oraz 163 984 725 brojlerów a szacowana roczna produkcja świeżego nawozu przekraczała 5 milionów ton. Zatem, rozwój systemów gospodarki odpadami w celu zmniejszenia ryzyka środowiskowego stał się bardzo ważny dla przemysłu drobiowego. Odchody kurze są źródłem problemów środowiskowych, ale także posiadają istotny potencjał ekonomiczny. Mimo, że istnieją krajowe metody oceny odchodów kurzych, ich ocena jako nawozu po kompostowaniu jest popularną praktyką na całym świecie. Ponadto, popularną praktyką jest także zastosowanie biogazu otrzymanego z odpadów na cele energetyczne. Ocena odchodów brojlerów jako nawozu w rolnictwie lub źródła ciepła jest często stosowaną metodą w Turcji. Jednakże, w ostatnich latach, zainteresowanie nowoczesnymi metodami takimi jak produkcja biogazu i przekształcanie biogazu w energię elektryczną stale wzrasta. Niniejsza praca skupia się na gruntownej analizie oceny odchodów kurzych w Turcji i badań rozwojowych nad metodami oceny.