Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Waste-free biofuel production technologies as a way to the European Green Deal

Honcharuk Inna Viktorivna, Yemchyk Tetiana Viktorivna

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 1

81--94

EN

This article analyzes the perspective of implementing target indicators in the green transition of the agro-industrial complex of Ukraine. It is established that soil degradation has acquired a global dimension, and it has become a serious problem of a socio-economic nature due to the military actions in Ukraine. Analysis of the state of agricultural land was performed based on the following indicators: humus content in the soil, volume of application of organic and mineral fer tilizers, pesticides, land area under organic production, etc. The purpose of the study is to assess the impact of implementing waste-free biofuel production technologies at the enterprises of the agro-industrial complex to achieve eco-goals of the European Green Deal. The article outlines target guidelines for achieving eco-goals of the European Green Deal. Further steps necessary to overcome current problems in compliance with the norms of the EU legislation on environmental protection at agricultural enterprises for the sale of agricultural products to European markets are proposed. It has been scientifically proven that the agro-industrial complex of Ukraine has an untapped potential for reducing greenhouse gas emissions through ecological modernization and implementing waste-free production technologies. It is suggested to use biogas plants as a promising means of solving the problems of waste disposal, improving the ecological situation, reducing energy dependence, and increasing soil fertility. The effectiveness of applying organic fertilizer, namely digestate, a by-product of methane fermentation, as biofertilizers at agricultural enterprises has been proven. Recommendations are provided regarding soil regeneration measu res in Ukraine in the future.

PL

W artykule przeanalizowano perspektywę wdrożenia wskaźników docelowych w zielonej transfor macji kompleksu rolno-przemysłowego Ukrainy. Ustalono, że degradacja gleby nabrała wymiaru global nego i stała się poważnym problemem o charakterze społeczno-gospodarczym ze względu na działania wojskowe na Ukrainie. Analiza stanu gruntów rolnych została przeprowadzona w oparciu o następujące wskaźniki: zawartość próchnicy w glebie, ilość stosowanych nawozów organicznych i mineralnych, pesty cydów, powierzchnia gruntów pod produkcją ekologiczną itp. Celem badania jest ocena wpływu wdrożenia bezodpadowych technologii produkcji biopaliw w przedsiębiorstwach kompleksu rolno-przemysłowego na osiągnięcie celów ekologicznych Europejskiego Zielonego Ładu. W artykule przedstawiono docelowe wytyczne dotyczące osiągnięcia celów ekologicznych Europejskiego Zielonego Ładu. Zaproponowano dalsze kroki niezbędne do przezwyciężenia obecnych problemów w zakresie zgodności z normami prawodawstwa UE w zakresie ochrony środowiska w przedsiębiorstwach rolnych w celu sprzedaży produktów rolnych na rynki europejskie. Naukowo udowodniono, że kompleks rolno-przemysłowy Ukrainy ma niewykorzystany potencjał redukcji emisji gazów cieplarnianych poprzez ekologiczną modernizację i wdrażanie bezodpado wych technologii produkcji. Sugeruje się wykorzystanie biogazowni jako obiecującego sposobu rozwiązy wania problemów utylizacji odpadów, poprawy sytuacji ekologicznej, zmniejszenia zależności energetycz nej i zwiększenia żyzności gleby. Została udowodniona skuteczność stosowania nawozów organicznych, a mianowicie pofermentu, produktu ubocznego fermentacji metanowej, jako bionawozów w gospodar stwach rolnych. Przedstawiono zalecenia dotyczące środków regeneracji gleby na Ukrainie w przyszłości.

2

An advanced European overview of the bioenergy efficiency of using digestate from biogas plants when growing agricultural crops

Lohosha Roman, Palamarchuk Vitalii, Krychkovskyi Vadim, Belkin Ihor

Polityka Energetyczna

|

2024

|

T. 27, z. 1

5--26

EN

The paper highlights calculations of bioenergy indicators when growing corn for grain and vegetable crops in Ukraine. The research results indicate the economic benefit of growing these crops for all the variants studied. Our research established that an increase in the bioenergy efficiency of the production of these crops is achieved due to the use of different rates of fertilizer application. The increase in productivity that was obtained as a result of the implementation of farming practices exceeds additional costs associated with the use of fertilizers. This confirms the economic benefit of producing these types of crops due to the enhanced bioenergy efficiency achieved through the optimal application of fertilizer. The conducted research confirms the high energy efficiency of the bio-organic fertilizer (digestate) and the energy-saving technology of growing crops which were studied. High values of the coefficients of energy efficiency were also observed in the variants with the simultaneous application of mineral fertilizers (N90P90K90) and digestate-based bio-organic fertilizer “Efluent” (55.0 t/ha) on experimental sites of corn grown for grain (3.05–3.07), carrot (1.41–1.45) and red beet (1.97–2.00), but the cost of these variants also appeared to be the highest. Scientific research has used new methods and technologies for the effective processing of livestock waste in order to obtain organic fertilizer, which can be used to improve soil fertility and increase crop yields on the one hand, and biogas production as an energy-efficient process that has significant potential for producing ecologically clean and renewable energy on the other. The proposed approach to achieving energy efficiency helps to increase crop yield without increasing fertilization costs.

PL

W artykule zwrócono uwagę na obliczenia wskaźników bioenergii podczas uprawy kukurydzy na rośliny zbożowe i warzywne na Ukrainie. Wyniki badań wskazują na korzyść ekonomiczną uprawy tych roślin dla wszystkich badanych wariantów. Z naszych analiz wynika, że wzrost efektywności bioenergetycznej produkcji tych roślin osiągany jest dzięki stosowaniu różnych dawek nawozów. Wzrost produktywności uzyskany w wyniku wdrożenia praktyk rolniczych przekracza dodatkowe koszty związane ze stosowaniem nawozów. Potwierdza to korzyść ekonomiczną wynikającą z uprawy tego typu upraw ze względu na zwiększoną efektywność bioenergetyczną osiągniętą poprzez optymalne zastosowanie nawozów. Przeprowadzone badania potwierdzają wysoką efektywność energetyczną badanego nawozu bioorganicznego (pofermentu) oraz energooszczędną technologię uprawy roślin. Wysokie wartości współczynników efektywności energetycznej zaobserwowano także w wariantach z jednoczesnym zastosowaniem nawozów mineralnych (N90P90K90) i nawozu bioorganicznego na bazie pofermentu „Ścieki” (55,0 t/ha) na obiektach doświadczalnych uprawy kukurydzy na ziarno (3,05–3,07), marchewki (1,41–1,45) i buraka ćwikłowego (1,97–2,00), ale koszt tych wariantów również okazał się najwyższy. W badaniach naukowych wykorzystano nowe metody i technologie efektywnego przetwarzania odchodów zwierzęcych w celu uzyskania nawozu organicznego, który z jednej strony można wykorzystać do poprawy żyzności gleby i zwiększenia plonów, a z drugiej do produkcji biogazu jako procesu energooszczędnego, który ma z drugiej strony znaczny potencjał wytwarzania ekologicznie czystej i odnawialnej energii. Zaproponowane podejście do osiągnięcia efektywności energetycznej pozwala na zwiększenie plonów bez zwiększania kosztów nawozów.

3

Badania nad przygotowaniem nowego ekologicznego granulatu ceramicznego dla budownictwa

Wang Yifei

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 8

795--798

PL

Poferment z fermentacji biomasy (DR) i popiół lotny (FA) zmieszano z biowęglem z osadów ściekowych (SSC) w stosunku 10:10:80 i spiekano w temp. 1050°C. Produkt został zgranulowany z przeznaczeniem na materiały budowlane i przetestowany zgodnie z chińskimi normami krajowymi. Wszystkie wskaźniki jakości granulatu spełniły wymagania chińskich norm krajowych dla granulatu budowlanego. Wskaźnik potencjalnego ryzyka ekologicznego związanego z obecnością metali ciężkich był niski, a produkt był bezpieczny.

EN

Biomass fermentation digestate and fly ash were mixed with sludge biochar in the ratio of 10:10:80 and sintered at 1050°C. The product was pelletized to building materials and tested according to China national stds. All the qual. indicators of the pellets met the requirements of the China national stds. for construction pellets. The potential ecol. risk index of heavy metals was low, and the product was safe.

4

Przyrodnicze wykorzystanie pofermentu : przestroga Majów

Skalmowski Andrzej

Przegląd Komunalny

|

2023

|

nr 7

24--29

PL

Francuski uczony Jean Dorst, analizując przyczyny upadku dawnych cywilizacji, pisał: "Niektóre kwitnące cywilizacje umierały wskutek zakłócenia równowagi ze środowiskiem, które było im najpierw kolebką, a potem przez wieki - skarbnicą”.

5

Economic efficiency of using digestate from biogas plants in Ukraine when growing agricultural crops as a way of achieving the goals of the European Green Deal

Lohosha Roman, Palamarchuk Vitalii, Krychkovskyi Vadim

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 2

161--182

EN

This paper presents calculations of the economic indicators of the researched elements of the cultivation technology of corn for grain and vegetable crops in Ukraine, which indicate that the cultivation of these crops is cost-effective in all variants of the experiment. The research has established that the increase in the economic efficiency of the production of these crops when applying different rates of fertilizers is achieved due to a more significant positive effect of the increase in productivity compared to additional costs associated with the use of these farming practices, while additional costs caused by the use of fertilizers are paid off many times over. It has been proven that the use of mineral fertilizers and their combination with high rates of bio-organic fertilizer (digestate) when growing agricultural crops helps to increase productivity. There have been further developed theoretical and practical provisions regarding the ecological problem of livestock waste disposal, in particular those of pig farms, and agricultural farms, i.e. the provision of organic fertilizers to ensure the yield increase as well as improvement in the quality of agricultural and vegetable crops, so as to make it possible to obtain high-quality products of plant and vegetable production during livestock waste disposal. The proposed approach to the economic assessment of technologies for growing corn for grain and red beet depending on the fertilization system makes it possible to increase the level of productivity of agricultural and vegetable crops with the effective use of bio-organic fertilizers in the modern conditions of sharp increases in the costs of mineral fertilizers.

PL

W artykule przedstawiono obliczenia wskaźników ekonomicznych badanych elementów technologii uprawy kukurydzy na zboża i warzywa na Ukrainie, które wskazują, że uprawa tych roślin jest opłacalna we wszystkich wariantach doświadczenia. W badaniach ustalono, że wzrost efektywności ekonomicznej produkcji tych roślin przy zastosowaniu różnych dawek nawozów osiągany jest dzięki bardziej znaczącemu pozytywnemu efektowi wzrostu produktywności w porównaniu z dodatkowymi kosztami związanymi ze stosowaniem tych praktyk rolniczych, a dodatkowe koszty spowodowane stosowaniem nawozów zwracają się wielokrotnie. Udowodniono, że stosowanie nawozów mineralnych i ich łączenie z wysokimi dawkami nawozu bioorganicznego (pofermentu) przy uprawie roślin rolniczych sprzyja zwiększeniu produktywności. Dopracowano teoretyczne i praktyczne zapisy dotyczące ekologicznego problemu unieszkodliwiania odchodów zwierzęcych, w szczególności ferm trzody chlewnej i gospodarstw rolnych, tj. dostarczania nawozów organicznych zapewniających wzrost plonów oraz poprawę jakości zbiorów rolniczych, tak aby podczas utylizacji odpadów zwierzęcych możliwe było uzyskanie wysokiej jakości roślin i warzyw. Zaproponowane podejście do ekonomicznej oceny technologii uprawy kukurydzy na ziarno i buraka ćwikłowego w zależności od systemu nawożenia umożliwia zwiększenie poziomu produktywności upraw rolniczych i warzywniczych przy efektywnym wykorzystaniu nawozów bioorganicznych we współczesnych warunkach gwałtownego wzrostu kosztów nawozów mineralnych.

6

Heavy metal content in substrates in agricultural biogas plants

Derehajło Stanislaw, Tymińska Magdalena, Skibko Zbigniew, Borusiewicz Andrzej, Romaniuk Waclaw, Kuboń Maciej, Olech Elżbieta, Koszel Milan

Agricultural Engineering

|

2023

|

Vol. 27, No. 1

315--329

EN

The content of heavy metals in soil should be continuously monitored, especially in organic crops. Exceeding the permissible concentrations of these elements may lead not only to inhibition of plant growth but also to ingestion into the organisms of animals that feed on these plants. Heavy metals usually enter the soil via precipitation or manure. There is a noticeable increase in interest in digestate for fields fertilization. Therefore, the authors decided to test the heavy metal content in substrates (slurry and solid input) and digestate. The 15x3 samples tested showed that only trace amounts of heavy metals were present. The study shows that the content of these elements in the digestate is not the sum of the elements supplied to the digester with the substrates. In most of the samples tested, lead concentrations did not exceed 5 mg‧kg-1. The lowest amounts of cadmium (an average of 0.28 mg‧kg-1) were observed in the slurry, and the highest (an average of 0.34 mg‧kg-1) in the solid substrate fed to the digester. Slurry had the lowest mercury and cadmium contents (average 0.012 mg‧kg-1 and 5.8 mg‧kg-1). The highest concentration of chromium was registered in the digestate (average 3 mg‧kg-1) and this was on average 0.3 mg‧kg-1 higher than the feedstock and 0.5 mg‧kg-1 than the slurry.

PL

Zawartość metali ciężkich w glebie powinna być stale monitorowana, szczególnie w przypadku upraw ekologicznych. Przekroczenie dozwolonych stężeń tych pierwiastków może doprowadzić nie tylko do zahamowania wzrostu roślin, ale także do wchłonięcia przez organizmy zwierzęce, które się nimi żywią. Metale ciężkie trafiają do gleby zazwyczaj drogą opadów lub nawozu. Widoczny jest wyraźny wzrost zainteresowania pofermentem do nawożenia pól. Zatem, autorzy zdecydowali o zbadaniu zawartość metali ciężkich w substratach (w gnojowicy i odpadach stałych) oraz w pofermencie. Zbadane próbki wykazały wyłącznie śladowe ilości metali ciężkich. Badanie pokazuje, że zawartość tych elementów w pofermencie nie jest sumą pierwiastków dostarczonych do fermentora z substratami. W większości zbadanych próbek, zawartość ołowiu nie przekraczała 5 mg‧kg-1. Najmniejszą ilość kadmu (średnio 0,28 mg‧kg-1) zaobserwowano w gnojowicy a najwyższe (średnio 0,34 mg‧kg-1) w stałym substracie zasilającym fermentor. Gnojowica miała najniższe stężenie rtęci i kadmu (średnio 0,012 mg‧kg-1 oraz 5,8 mg‧kg-1). Najwyższe stężenie chromu zostało zanotowanie w fermentorze (średnio 3 mg‧kg-1) czyli średnio 0,3 mg‧kg-1 wyższe niż surowiec oraz 0,5 mg‧kg-1 niż gnojowica.

7

Testing the impact of the waste product from biogas plants on plant germination and initial root growth

Kodymová Jana, Heviánková Silvie, Kyncl Miroslav, Rusín Jiří

Inżynieria Mineralna

|

2021

|

no. 1

25--31

EN

During biogas production, anaerobic digestion of plant material rich in nutrients results in the so-called whole digestate. e application of nutrient-rich material present in digestate could have fertilising effects, especially in intensively used agricultural soils, and in crop yields that can affect the nutrient cycle. e aim of this article is to inform about possibilities of using mixture of digestate and haylage (use the fertilizing effect of both matters), and at the same time contribute to the improvement of agrochemical properties of soil. is study evaluates the effect of applying the mixture of digestate and haylage on germination and early stages of plant development. is article deals with primary test mixtures of digestate and haylage at ratios 10:1, 5:1 and 3:1 and compares the results with whole digestate applications. Simplified statistically calculated quantities showed that all examined mixtures better fertilizing effect in comparison with the control growing media. Based on the chemical analysis of the growing medias, a growing media with mixtures of digestate and haylage characterizing as growing medias with a high content of nutrients and a low amount of hazardous metal was investigated. e examined growing media thus met the limits for organic and commercial fertilizers. Fertilizing effects of growing media with mixture of digestate an haylage can also be noted on increasing the proportion of macronutrients in the soil, reducing fertilization only throughout whole digestate.

PL

Podczas produkcji biogazu fermentacja beztlenowa bogatego w składniki pokarmowe materiału roślinnego skutkuje powstaniem tzw. pofermentu. Zastosowanie materiału bogatego w składniki odżywcze obecnego w pofermencie może mieć działanie nawozowe, zwłaszcza dla intensywnie użytkowanych gleb rolniczych oraz dla plonów, może wpływać na cykl składników odżywczych. Celem artykułu jest przedstawienie możliwości wykorzystania mieszanki pofermentu i sianokiszonki (wykorzystanie efektu nawozowego obu substancji), a jednocześnie przyczynienie się do poprawy właściwości agrochemicznych gleby. W pracy oceniono wpływ zastosowania mieszanki pofermentu i sianokiszonki na kiełkowanie i wczesne etapy rozwoju roślin. Artykuł dotyczy podstawowych mieszanek testowych pofermentu i sianokiszonki w proporcjach 10:1, 5:1 i 3:1 i porównuje wyniki z zastosowaniem całego pofermentu. Uproszczone statystycznie obliczone ilości wykazały, że wszystkie badane mieszanki mają lepsze działanie nawozowe w porównaniu z kontrolnymi podłożami uprawowymi. Na podstawie analizy chemicznej podłoży uprawowych zbadano podłoża uprawowe z mieszaniną pofermentu i sianokiszonki, charakteryzujące się jako podłoża uprawowe o wysokiej zawartości składników odżywczych i niskiej zawartości metali niebezpiecznych. Badane podłoża uprawowe spełniały tym samym limity dla nawozów organicznych i komercyjnych. Nawozowe efekty podłoży uprawowych mieszanką pofermentu i sianokiszonki można również zauważyć na zwiększenie udziału makroskładników w glebie, ograniczając nawożenie tylko w samym pofermencie.

8

Struvite precipitation from the liquid fraction of the digestate of a municipal waste biogas plant

Urbanowska Agnieszka, Polowczyk Izabela, Kabsch-Korbutowicz Małgorzata

Environment Protection Engineering

|

2021

|

Vol. 47, nr 4

85--99

EN

Currently, municipal waste biogas plant digestate is treated both as an alternative fertilizer and as a potential source of water. In practice, before advanced purification technologies, the liquid fraction of the digestate is subjected to pretreatment, aiming also at recovering the dissolved nutrients and making them into a concentrated fertilizer, e.g., by struvite precipitation. In this study, the possibility of struvite (MgNH4PO4 center dot 6H2O) precipitation from the liquid fraction of municipal digestate was determined. In the experiments, MgCl2 and NaH2PO4 were added to the treated solution as a complementary source of magnesium and phosphorus. Their doses were chosen to achieve the most favorable conditions for controlling struvite precipitation. The results obtained confirmed the possibility of struvite precipitation from the liquid fraction of municipal digestate. The process realized for pH 9.0, temperature 20-23 degrees C, molar ratio N:Mg:P = 5.13:1:1 and 1:1.1:1.1, reaction time 5 min with a stirring rate of 160 rpm, provides a high efficiency of struvite precipitation from the liquid fraction of digestate. From the viewpoint of process economics (less amount of reactants added with similar process efficiency), a molar ratio of N:Mg:P = 1:1.1:1.1 was found to be optimal for the reaction of precipitation.

9

Energetyczne wykorzystanie pofermentu z biogazowania gnojowicy świńskiej

Herkowiak Marcin, Wrzesińska-Jędrusiak Edyta, Łaska-Zieja Barbara, Waliszewska Bogusława, Myczko Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 6

848--851

PL

Przedstawiono wyniki badań wartości energetycznej pofermentu pochodzącego z monosubstratowej biogazowni rolniczej wykorzystującej jako jedyny substrat gnojowicę świńską. Wykonano symulację nakładów energetycznych na produkcję biopaliwa w postaci brykietu z wykorzystaniem pofermentu oraz słomy pszenżytniej. Uzyskane wyniki pozwoliły na sporządzenie bilansu energetycznego dla wykorzystania pofermentu na cele spalania. Wyliczono, że możliwy jest uzysk energii netto w ilości 5,85 MJ (1,63 kWh) z 1 kg biopaliwa w postaci brykietu.

EN

The energy expenditure on prodn. of briquetted biofuel made of a digestate from monosubstrate pig-manure biogasification plant and triticale straw was simulated and tested by detn. of combustion heat and calorific value (14.40 and 13.07 MJ/kg, resp.). The energy balance for the use of post-fermentation waste for combustion purposes was performed. The net energy efficiency was calculated as 5.85 MJ/kg (1.63 kWh/kg) of the briquetted biofuel.

10

Prosumenckie instalacje biogazowe do sanitacji gnojowicy oraz pozostałości poprodukcyjnych z przetwórstwa rolniczego

Myczko Andrzej, Sawiński Robert, Wrzesińska-Jędrusiak Edyta, Aleszczyk Łukasz, Łaska-Zieja Barbara

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2019

|

T. 19, z. 1

19--36

PL

Małe prosumenckie instalacje biogazowe w rolnictwie powinny być wykorzystywane do metanowej fermentacji biomasy rolniczej, takiej jak odchody zwierzęce oraz pozostałości poprodukcyjne z gospodarstw rolnych i przetwórstwa, w celu pozyskania energii elektrycznej i cieplnej, ale przede wszystkim sanitacji odchodów zwierzęcych w celu zmniejszenia ich presji na środowisko. W artykule omówiono rolę instalacji prosumenckich w ograniczaniu zagrożeń środowiskowych ze strony gospodarstw rolnych, wyszczególniono najważniejsze czynniki wpływające na wybór technologii biogazowania w gospodarstwie rolnym, zaprezentowano rozwiązania instalacji z fermentatorami przystosowanymi do biogazowania substratów płynnych lub monosubstratów, a także przedstawiono możliwości zagospodarowania masy pofermentacyjnej. Wykazano, że prosumenckie instalacje biogazowe mają znaczenie w minimalizowaniu presji towarowej produkcji zwierzęcej na środowisko naturalne.

EN

The study discus the role of prosumer installations in limiting environmental threats from farm, specifies the most important factors affecting the selection of biogas technology in an agricultural holding, presents solutions for installations with fermenters adapted for biogasification of liquid substrates or monosubstrates, and presents the possibilities of digestate management. Small prosumer biogas installations in agriculture should be used for methane fermentation of agricultural biomass, such as animal discharges and post-production residues from farms and processing in order to obtain electricity and heat, but most importantly sanitation of animal manure in order to reduce their pressure on environment. It has been shown that prosumer biogas installations are important tools in minimizing the pressure of animal production on natural environment.

11

Experimental studies of the prototype device for soil application of dehydrated digestate

Talarczyk Włodzimirz, Łowiński Łukasz, Mac Jarosław, Wojciechowski Jacek

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 64, nr 1

44--49

EN

The experimental results of the prototype device for soil application of dewatered digestate, consisting of a modernized manure spreader and aggregated disc harrow, are presented. The main purpose of the tests were stress measurements in the harrow's frame structure and the hitch attached to the manure spreader's chassis. The results of measurements were found to be very consistent in real conditions with the results of strength analyzes carried out on the computational model. The work was carried out at the Industrial Institute of Agricultural Engineering in Poznań as part of the BIOSTRATEG 1/269056/NCBR/2015 project co-financed by the National Center for Research and Development under the Biostrateg program.

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych prototypu urządzenia do doglebowej aplikacji odwodnionego pofermentu, składającego się ze zmodernizowanego rozrzutnika obornika i zagregowanej z nim brony talerzowej. Głównym celem badań były pomiary naprężeń w konstrukcji nośnej brony i zaczepie zamocowanym do podwozia rozrzutnika. Stwierdzono dużą zgodność wyników pomiarów w warunkach rzeczywistych z wynikami analiz wytrzymałościowych przeprowadzonych na modelu obliczeniowym. Prace przeprowadzono w Przemysłowym Instytucie Maszyn Rolniczych w Poznaniu w ramach projektu BIOSTRATEG 1/269056/NCBR/2015 dofinansowanego przez NCBR w ramach programu Biostrateg.

12

Identification of external risk factors: on the example of production of fertilisers based on digestate

Iwaszczuk Aleksander, Iwaszczuk Natalia, Yakubiv Valentyna, Stefanyk Vasyl

Acta Innovations

|

2019

|

no. 33

83--89

EN

In the era of renewable energy development, one of the most important problems is the utilisation of residues of production of the so-called clean energy. In the case of biogas plants, the problem is the utilisation of waste after the anaerobic methane fermentation process of the organic substrate. One of the ways to use it is to produce organic and mineral fertilisers. However, the fertiliser plant may be exposed to a number of threats that may prevent its functioning. To avoid this, the factors that carry the risk need to be identified. The purpose of the article is to identify external risk factors for a fertiliser plant based on digestate. The following types of risk were identified as a result of the research: risk of supplying fertiliser components of inadequate quality; risk of non-compliance with deadlines for the delivery of raw materials or their total absence; risk of the presence of eggs of parasites and pathogenic bacteria in fertiliser; price risk; cyclical risk; risk of competition; currency, credit and interest rate risk.

13

Analysis of the possibilities of adapting the manure spreader for subsoil application of dehydrated digestate

Talarczyk W., Łowiński Ł.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

225--228

EN

The possibilities of adapting the manure spreader to the soil application of dehydrated digestate are presented. Based on the analysis, a virtual model of the device consisting of a modernized manure spreader and aggregated disc harrow was developed. Based on the virtual model, computational models were developed and strength analyses were carried out. The conclusion is that modernized manure spreader, in terms of functionality and strength, can work with a disc harrow, which mixes the scattered digestate with the soil. The work was carried out at the Industrial Institute of Agricultural Engineering as part of the BIOSTRATEG 1/269056/NCBR/2015 project.

PL

Przedstawiono możliwości przystosowania rozrzutnika obornika do doglebowej aplikacji odwodnionego pofermentu. Na podstawie analizy opracowano wirtualny model urządzenia składającego się ze zmodernizowanego rozrzutnika obornika i zagregowanej z nim brony talerzowej. Na podstawie modelu wirtualnego opracowano modele obliczeniowe i przeprowadzono analizy wytrzymałościowe. Stwierdzono, że zmodernizowany rozrzutnik obornika, pod względem funkcjonalnym i wytrzymałościowym, może współpracować z broną talerzową, która miesza z glebą rozrzucony poferment. Prace przeprowadzono w Przemysłowym Instytucie Maszyn Rolniczych w Poznaniu w ramach projektu BIOSTRATEG 1/269056/NCBR/2015.

14

Chemical stability and sanitary properties of pelletized organo-mineral waste-derived fertilizer

Kasprzycka A., Lalak-Kańczugowska J., Tys J., Chmielewska M., Pawłowska M.

Archives of Environmental Protection

|

2018

|

Vol. 44, no. 3

106--113

EN

Different types of organic waste can be used as fertilizers or soil improvers, but such materials are susceptible to chemical and biochemical decomposition, and their storage can entail a deterioration in their quality. Evaluation of the infl uence of water content and ambient temperature on the chemical and microbiological properties of pelletized organo-mineral fertilizer produced on the basis of digestate from biogas plant and ashes from biomass combustion was the aim of the study. The results of the short (one month’s storage in the – laboratory silo) and long-term (one year’s storage in – unheated compartment) studies showed that the quality of the fertilizer depends on the temperature, fertilizer humidity, and air accessibility. The growth in the temperature from 20 to 30°C decreased the content of total and ammonium nitrogen, while the increase in water content stimulated the development of the fungi in fertilizer stored at 20 and 30°C. The access of the ambient air resulted in the increase of moisture and volatile solids content in the fertilizer. It was stated that fertilizer should be stored without access to the atmospheric air, at the temperature below 20°C to ensure their long-term chemical stability and microbial safety.

PL

Celem pracy jest ocena wpływu wilgotności, temperatury i dostępu powietrza na właściwości chemiczne i mikrobiologiczne granulowanego nawozu wytworzonego na bazie pofermentu z biogazowni i popiołów ze spalania biomasy. Wyniki badań krótkoterminowych i długoterminowych wykazały, że jakość nawozu zależy od temperatury, wilgotności nawozu i dostępności powietrza. Wzrost temperatury od 20 do 30°C znacząco obniżył zawartość azotu, a wzrost wilgotności stymulował rozwój grzybów. Dostęp powietrza powodował wzrost wilgotności i zawartości substancji organicznej w nawozie. Stwierdzono, że w celu zapewnienia długoterminowej stabilności chemicznej i bezpieczeństwa mikrobiologicznego nawóz należy przechowywać bez dostępu powietrza, w temperaturze poniżej 20°C.

15

Wpływ nawożenia pofermentem z biogazowni na kształtowanie liczebności wybranych grup drobnoustrojów w glebie płowej

Bauza-Kaszewska J., Szala B., Breza-Boruta B., Ligocka A., Kroplewska M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2017

|

T. 17, z. 2

15--26

PL

Stosowane powszechnie metody przetwarzania odpadów organicznych stwarzają szerokie możliwości pozyskiwania produktów, które dzięki dużej zawartości substancji odżywczych dla roślin mogą być wykorzystane w rolnictwie do nawożenia. Proces fermentacji metanowej odpadów, którego głównym celem jest wytworzenie biogazu, generuje dodatkowo pozostałości w postaci masy pofermentacyjnej. Wyniki badań potwierdzają pozytywne efekty wprowadzenia pofermentu do środowiska glebowego na plonowanie roślin uprawnych. Równie istotny jest wpływ takich zabiegów na liczebność mikroorganizmów zasiedlających to środowisko i decydujących w dużym stopniu o jego prawidłowym funkcjonowaniu. Celem przeprowadzonych badań była analiza zmian liczebności wybranych grup drobnoustrojów w glebie płowej, wzbogaconej różnymi dawkami pofermentu. Doświadczenie wazonowe prowadzono przez 12 miesięcy. Analizy mikrobiologiczne obejmowały oznaczenie ogólnej liczby drobnoustrojów, liczby promieniowców i grzybów strzępkowych oraz mikroorganizmów o różnych właściwościach enzymatycznych (proteolitycznych, amylolitycznych, celulolitycznych). Uzyskane rezultaty dowodzą umiarkowanego wpływu nawożenia pofermentem na badane grupy drobnoustrojów – wyniki posiewów wykonanych po roku nie wykazały statystycznie istotnego wpływu jego stosowania na ogólną liczbę drobnoustrojów oraz liczbę grzybów i drobnoustrojów o właściwościach amylolitycznych. Istotnie większa liczebność bakterii proteolitycznych i celulolitycznych była efektem aplikacji do gleby wyższej, z dwóch testowanych, dawki pofermentu.

EN

Commonly used methods of organic waste processing create possibilities to obtain products that, due to the high content of nutrients, can be used for agriculture purposes as fertilizers. The process of waste methane fermentation, focused on the biogas production, generates additional residual biomass called digestate. The research confirm the positive effects of digestate on the yield of crops. Equally important is the impact of such treatments on the number of soil microorganisms. The aim of the study was to analyze the changes in the number of selected groups of microorganisms in the soil enriched with different doses of digestate. The experiment was conducted 12 months. Microbiological analyzes included determination of the total number of microorganisms, number of fungi and actinomycetes, proteolytic, amylolytic and cellulolytic microorganisms. The results show a moderate impact on digestate fertilization on the analyzed groups of microorganisms – after a year of experiment the results showed no statistically significant effect of digestate on the total number of microorganisms and the number of fungi and amylolytic bacteria.

16

Wykorzystanie pofermentu z biogazowni do wytwarzania nawozów

Vavrečka M., Heviánková S., Souček R., Kodymová J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2324--2330

PL

Chociaż w Republice Czeskiej ma miejsce boom w budowie biogazowni, to wykorzystanie pozostałości pofermentacyjnych (pofermentów) z tych instalacji jako nawozów w rolnictwie jest wciąż przedmiotem ożywionych dyskusji. Pofermenty zazwyczaj zawierają znaczne ilości azotu amonowego, który przy pH powyżej 8 jest niestabilny i łatwo przechodzi w wolny amoniak, co powoduje nie tylko utratę składników użyźniających glebę, ale również stwarza zagrożenie toksyczne dla edafonu glebowego. Zaleca się zatem komponowanie pofermentu z innymi materiałami, a zwłaszcza z odpadami organicznymi. W pracy wytwarzano nawozy o ulepszonych właściwościach poprzez konwersję pofermentu. Otrzymano i przetestowano 50 mieszanek. Próbki nawozów porównano w testach kiełkowania przeprowadzonych zgodnie z normami czeskimi. Mieszanki pofermentu z torfem miały korzystne charakterystyki i nie wykazywały toksycznego działania na rośliny. Sześć mieszanek wręcz stymulowało wzrost roślin.

EN

Fifty plant growing media were prepd. by mixing white peat with digestates from com. biomass gasification plants (and some other org. wastes) and studied for phytotoxicity on Lepidium sativum seeds (germination test). Use of the peat resulted in decreasing pH values of the digestates and a fixation of phytotoxic NH₃ on the peat surface according to a cation-exchange mechanism. Six plant growing media (germination rate above 85%, rooting index above 100%) were recommended for practical use in agriculture.

17

Modelowanie procesu higienizacji pofermentu z wykorzystaniem substancji chemicznych

Bauza-Kaszewska J., Szala B., Breza-Boruta B., Ligocka A., Paluszak Z.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 10

2042--2046

PL

Określono wpływ różnych związków chemicznych na przeżywalność spor Clostridium sporogenes w masie pofermentacyjnej, powstającej w procesie wytwarzania biogazu. Ze względu na wysoką zawartość składników pokarmowych, zalecane jest rolnicze wykorzystanie tego produktu jako nawozu organicznego. Wprowadzenie pofermentu do gleby jest jednak możliwe tylko wówczas, gdy spełnia on wymagania jakościowe określone przepisami prawa, wśród nich także te dotyczące limitów liczebności określonych mikroorganizmów wskaźnikowych. Uzyskane wyniki dowodzą skuteczności higienizacyjnej nadtlenku wodoru (perhydrolu), wodorotlenku sodu oraz tlenku wapnia w zakresie obniżenia zawartości spor C. sporogenes w pofermencie.

EN

Waste liq. from biomass gasification (digestate) was infected with Clostridium sporogenes spores and then disinfected with H₂O₂, NaOH or CaO under lab. conditions. The use of disinfectants did not result in complete elimination of bacterial spores during exp. NaOH (6%) showed the highest hygienization efficiency.

18

Biogazownia zintegrowana z reaktorem uwęglania pofermentu

Bis Z., Zarzycki R.

Czysta Energia

|

2017

|

Nr 9-10

36--40

19

Właściwości produktów otrzymanych w wyniku przetwarzania odpadu pofermentacyjnego z biogazowi rolniczej

Makara A., Kowalski Z., Marszałek M.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

1884--1887

PL

Zbadano fizykochemiczne właściwości produktów otrzymanych w wyniku przetwarzania odpadu pofermentacyjnego pochodzącego z bio- gazowni rolniczej. Odpad pofermentacyjny prze- twarzano wg opracowanej metody umożliwiającej skuteczne rozdzielenie zawiesiny na frakcję stałą i ciekłą. Frakcja ciekła wykazywała żółte zabarwienie, mętność w zakresie 123-162 NTU, wartość chemicznego zapotrzebowania tlenu wynosiła ok. 2000 mg/dm³, a zawartość azotu Kjeldahla ok. 900 mg/dm³. W składzie fazowym osadu stwierdzono głównie obecność hydroksyapatytu. Zawartość fosforu i potasu w osadzie wynosiła odpowiednio ok. 8 i 0,6%.

EN

Biomass digestate was treated with aq. solns. of H₃PO₄ and H₂SO₄ as well as aq. slurry of Ca(OH)₂. The superphosphate was also added. The resulting product was sepd. into a liq. fraction and a solid by pressure filtration. The liq. fraction showed yellow color, turbidity in range of 123-162 NTU, and COD 2000 mg/L. The N content was approx. 900 mg/L. The solid phase contained hydroxyapatite (8% of P and 0.6% of K).

20

Analysis of mechanical dewatering of digestate

Mudryk K., Frączek J., Jewiarz M., Wróbel M., Dziedzic K.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 4

157--166

EN

Technology of processing of agricultural raw material and production residues from agri-food industry often requires their dewatering. Digestate is one of such materials i.e. the mass remaining after the bio-gasification process, which has great hydration (above 85%). The objective of the research was to know the impact of dewatering on the change of water content in digestate from biogas in Piekoszów. A mechanical dewatering process was carried out and reflected the conditions of operation of screw presses for dewatering of plant raw materials, whose screen internal diameter is 160 mm. Knowing the impact of pressure on the dynamics of raw material moisture decrease will allow modelling of the operation of industrial devices with similar operation parameters. Thus, a research on the dewatering process with the use of pressure within 0.58-2.91 MPa and slotted screens with meshes size of 0.1; 0.2 and 0.3 mm were carried out. The analysis of the obtained results indicates that an effective process of dewatering of the investigated digestate takes place at the working pressure to 1.74 MPa regardless the applied screen. Further increase of pressure does not cause a significant decrease of moisture in the investigated material.

PL

Technologie przetwarzania surowców rolniczych, jak i pozostałości produkcyjnych z przemysłu rolno-spożywczego wymagają często przeprowadzenia procesów ich odwadniania. Jednym z takich materiałów jest poferment tj. masa pozostała po procesie biogazyfikacji, która charakteryzuje się dużym uwodnieniem (powyżej 85%). Celem badań było poznanie wpływu ciśnienia odwadniania na zmianę zawartości wody w pofermencie z biogazowni w Piekoszowie. Proces mechanicznego odwadniania przeprowadzono odzwierciedlając warunki pracy pras ślimakowych do odwadniania surowców roślinnych, o średnicy wewnętrznej sita 160 mm. Poznanie wpływu ciśnienia na dynamikę spadku wilgotności surowca, pozwoli na modelowanie pracy urządzeń przemysłowych o podobnych parametrach pracy. W związku z tym przeprowadzono badania procesu odwadniania przy zastosowaniu ciśnienia w zakresie 0,58-2,91 MPa oraz sit szczelinowych o wielkości otworów 0,1; 0,2 oraz 0,3 mm. Przeprowadzona analiza uzyskanych wyników wskazuje, iż efektywny proces odwadniania badanego pofermentu zachodzi przy ciśnieniu roboczym do 1,74 MPa, niezależnie od zastosowanego sita. Dalszy wzrost ciśnienia nie powoduje istotnego spadku wilgotności w badanym materiale.