Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fungal Treatment and Wheat Straw Blend for Enhanced Animal Feed from Olive Pulp

Benaddou Mohamed, Hajjaj Hassan, Diouri Mohammed

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 12

187--200

EN

Amid fodder shortages and environmental concerns in Morocco, this study explores a transformative livestock feed strategy. By combining olive pulp (OP) and wheat straw (WS) treated with Phanerochaete chrysosporium and Fusarium oxysporum, we enhance digestibility and sustainability. Five mixing ratios were examined: 100% OP (OP), 75% OP and 25% WS (MOP), 50% OP and 50% WS (OPWS), 25% OP and 75% WS (MWS), and 100% WS (WS). Fungal treatment and ratios influence cellulose-lignin dynamics. MOP increased cellulose (13.1), OP showed an initial decrease (-8.51, -5.88 for P. chrysosporium, F. oxysporum), with cellulose rising from 4 to 8 weeks, then declining. Lignin degradation differed (P < 0.001), P. chrysosporium was efficient (24.22%±13.75 to 31.57% ± 20.65), MWS remarkable, and OPWS stable. Mixed substrates showed higher IVTD_imp (58.56% ± 16%, 54.18% ± 20%, 36.83% ± 18%), OP and WS lower (26.25% ± 11%, 14.43% ± 7.48%). Enhanced IVTD (4-12 weeks) seen, OPWS and MOP excelling, WS lower. In conclusion, this study unveils the potential of fungal-treated feed optimization through substrate composition and tailored treatment durations. By leveraging synergistic effects and optimizing treatment timelines, we enhance livestock feed sustainability while addressing waste management concerns. This comprehensive approach holds promise for achieving both nutritional and environmental goals in livestock production.

2

Kompostowanie osadów ściekowych w układzie dwustopniowym oraz charakterystyka kompostu

Kulikowska Dorota, Bernat Katarzyna, Zielińska Magdalena, Zaborowska Magdalena

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 5

37--41

PL

Zagospodarowanie komunalnych osadów ściekowych może być realizowane przy zastosowaniu procesu kompostowania, który jest formą recyklingu organicznego. Ze względu na wysokie uwodnienie osadów ściekowych, ich niską porowatość oraz niską proporcję węgla do azotu (C/N), uzyskanie odpowiedniego wsadu wymaga wprowadzenia materiałów strukturotwórczych i korygujących. W niniejszej pracy proces kompostowania osadów z materiałami lignocelulozowymi (słoma pszeniczna, zrębki drewniane) prowadzono w układzie dwustopniowym (1° — napowietrzany bioreaktor, 2° — okresowo przerzucana pryzma). Wykazano, że temperatura powyżej 55°C (warunki termofilowe) utrzymywała się do 6. dnia procesu, a po 2 tygodniach uległa obniżeniu do 40°C. W kompoście nie stwierdzono żywych jaj pasożytów jelitowych oraz bakterii z rodzaju Salmonella, co oznacza, że czas trwania fazy termofilowej był wystarczający do higienizacji osadów ściekowych. Mimo stosunkowo wysokiej zawartości materii organicznej w gotowym produkcie (766 g/kg s.m.), stabilny kompost uzyskano już po 60 dniach procesu, o czym świadczy wartość AT4 na poziomie około 10 g O2/kg s.m. Kompost charakteryzował się wysoką zawartością pierwiastków nawozowych (NPK), a stężenia metali ciężkich nie przekraczały wartości normatywnych.

EN

Composting, as a form of organic recycling, may be used for municipal sewage sludge treatment. Due to the high moisture of sewage sludge, and both its low porosity and the carbon to nitrogen ratio (C/N), to obtain the appropriate feedstock, bulking agents and amendments must be added. In the present study, the composting process of sewage sludge with the lignocellulosic materials (wood chips, wheat straw) was conducted in a two-stage system (1° — aerated bioreactor, 2° — periodically turned windrow). The temperature above 55°C (thermophilic conditions) maintained until the 6th day of the process, and after 2 weeks it decreased to 40°C. There were no live eggs of intestinal parasites and Salmonella bacteria in the compost. This means that the length of the thermophilic phase was sufficient for the sewage sludge hygienization. Compost had relatively high content of organic matter (766 g/kg dry matter), however, the product achieved stability only after 60 days of composting, as evidenced by the AT4 value on the level ca. 10 g O2/kg DM. Compost was characterized by a high content of nutrients (NPK) and heavy metals concentrations were below the normative values.

3

Feasible Technology for Agricultural Residues Utilization for the Obtaining of Value-Added Products

Trembus Irina, Hondovska Anna, Halysh Vita, Deykun Irina, Cheropkina Romaniia

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2022

|

Vol. 23, iss. 2

1--8

EN

The research is connected with the solving the problem of rational utilization of agricultural residues by the creation of resource-saving method for their efficient conversion into value-added products. Wheat straw was used in this work in chemical processing. Treatment was carried out with the application of formic/acetic acid mixture. Thus, cellulosic pulp was obtained. The spent solution was used to precipitate lignin. The structure of lignin was investigated. The results indicated that formic/acetic acid treatment was quite effective in isolating cellulose from wheat straw and in recovering lignin. Wheat cellulose is a promising fibrous material for the application in paper industry. Wheat lignin can be considered as a material for biosorbent preparation.

4

Anaerobic Digestion of Wheat Straw Pretreated with Soaking in Water and Alkali Medium

Zdeb Magdalena

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 9

246--254

EN

The influence of the alkaline pretreatment of wheat straw with use 0.05M solution of NaOH by 22 hours at 25 °C temperature on the effectiveness of anaerobic digestion under mesophilic condition was the subject of this study. The water soaked straw was used as a control. The results showed that alkaline pretreatment improved the solubility of the straw biomass, increasing dissolved COD and concentration of VFA in the feedstock of 10% and 21%, respectively, compared to the water soaked samples. Consequently, the cumulative biogas yield was enhanced by 21.5%, reaching 412.1 mL gVS-1 for the pretreated biomass. The digestates were similar in terms of TS and VS, but it significantly differed in terms of phenols concentration, the content of which was considerably higher both in the feedstock as also as in digestate containing alkaline pretreated straw. Initial concentration of phenols in the feedstock of 27 mg L-1 did not block the anaerobic digestion, although its inhibiting effect is forecasted. It was concluded that soaking the straw at low loading of NaOH (4% of raw mass (w/w)) under ambient conditions can efficiently improve its usability for biogas production.

5

Methane and hydrogen production from potato wastes and wheat straw under dark fermentation

Sołowski Gaweł, Konkol Izabela, Shalaby Marwa, Cenian Adam

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 1

3-–13

EN

Batch dark fermentation of wheat straw and boiled potato wastes at volatile suspended solids (VSS) 5 g VSS/L are examined and compared. Investigations on dark fermentation of potatowastes and wheat straw were carried out at different pH and OFR (oxygen flow rate) values and inoculum pretreatment. The obtained hydrogen yield from waste potato was 70 mL/g VSS, while for hydrolysed wheat straw it amounted to 80 mL/g VSS. The optimum conditions for potato dark fermentation are acidic pH 6.0 and OFR 1.0 mL/h, while for the wheat straw, optimal conditions are pH 6.4 and OFR 4.6 mL/h. The comparison revealed a significant difference in hydrogen production due to the type of substrate, inoculum stressing and DF conditions applied.

6

Comparison of two techniques of pattern recognition in the image analysis-based wheat stalk length characterization

Benthien Jan Thore, Heldner Sabrina, Seppke Benjamin, Hörbelt Jan

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 2

1--8

EN

The chaff quality or, more specifically, the distribution of stalk length after straw shredding during wheat harvest with a combined harvester is of significant interest for ploughless tillage practices. The currently applied characterization methods (manual length measurement or the cascade sieve analysis) are time-consuming and labour-intensive. Image analysis-based size characterization has the potential to solve these problems. In this study, two techniques of digital image processing, the well-known method of image moments (rectangular model) and a subpixel skeletonization approach (flow lines-tracing), were applied comparatively for stalk length measurement. Upon applying the rectangular model, the analyzed stalks were found to be longer than when the flow lines-tracing algorithm was applied. This was attributed to the unbiased decision criteria of the measuring method. A greater length of the stalk is to be expected in the main stalk than when the length of a twisted or branched stalk is measured from the edge length of a rectangular box that encloses it.

PL

Jakość plew, a dokładniej rozkład długości łodyg po rozdrobnieniu słomy podczas zbioru pszenicy za pomocą kombajnu zbożowego, ma istotne znaczenie dla uprawy bezorkowej. Stosowane obecnie metody charakterystyki (ręczny pomiar długości lub kaskadowa analiza sitowa) są czasochłonne i pracochłonne. Charakterystyka wielkości w oparciu o analizę obrazu może potencjalnie rozwiązać ten problem. W pracy porównawczej do pomiaru długości łodyg zastosowano dwie techniki cyfrowego przetwarzania obrazu, znaną metodę momentów (model prostokątny) oraz szkieletyzację na poziomie subpikseli (flow lines-tracing). Po zastosowaniu modelu prostokątnego zaobserwowano, że odwzorowane łodygi są dłuższe niż przy zastosowaniu algorytmu flow lines-tracing. Przypisano to niedostosowaniu kryteriów metody do tego zadania pomiarowego. Biorąc pod uwagę łodygę główną, należy spodziewać się większej długości niż w przypadku, gdy pomiar długości skręconej lub rozgałęzionej łodygi wynika z długości krawędzi prostokątnych ram, które ją otaczają.

7

Analiza procesu toryfikacji przy użyciu mikrofal jako nowoczesna metoda waloryzacji biomasy

Janus Paweł, Kosowska-Golachowska Monika, Sieradzka Małgorzata

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 4

48--54

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych toryfikacji słomy pszenicznej i miskanta olbrzymiego przy użyciu mikrofal. Badania zostały przeprowadzone na stanowisku laboratoryjnym, którego głównym elementem był piec mikrofalowy o mocy 800 W i częstotliwości fal 2,45 GHz. Określono oddziaływanie czasu toryfikacji i mocy promieniowania mikrofalowego na ciepło spalania oraz zawartość pierwiastkowego węgla, wodoru i tlenu badanych paliw biomasowych. Ponadto wyznaczono optymalną moc mikrofal do prowadzenia procesu toryfikacji analizowanej biomasy.

EN

In this paper, microwave torrefaction of wheat straw and Miscanthus giganteus was studied. The experimental setup was developed using a microwave oven with 2.45 GHz frequency. The torrefaction effect was studied by varying the microwave power level (160-480 W) and reaction time (5-30 min). It was found that higher microwave power levels contributed to higher heating rate and reaction temperature, and thus produced the torrefied biomass with higher heating value (HHV) and lower O and H contents. Higher heating value was approximately 22 MJ/kg for Miscanthus giganteus and 21 MJ/kg for wheat straw at a microwave power level of 320 W for 30 min processing time. Therefore, the biochar produced by micro-wave torrefaction of the tested biomass can be an alternative fuel to replace or co-combustion with coal.

8

Wpływ izolatu Trichoderma harzianum oraz słomy pszennej na liczebność grzybów pleśniowych i bakterii w glebie

Kosicka-Dziechciarek D., Tatuśko N.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2017

|

T. 17, z. 2

111--125

PL

Określono wpływ izolatu Trichoderma harzianum na liczebność mikroorganizmów autochtonicznych, występujących w glebie wzbogaconej słomą z pszenicy odmiany ‘Ostka Smolicka’ oraz ‘Tybalt’. Do doświadczenia przeprowadzonego w warunkach laboratoryjnych, wykorzystano próbki gleby zakwalifikowanej jako płowa właściwa, należącej do klasy bonitacyjnej IVb i kompleksu żytniego dobrego. Określenie liczebności grzybów pleśniowych w tym Trichoderma sp. przeprowadzono metodą płytkową Kocha z zastosowaniem wybiórczych podłoży. Badania wykazały, że działanie zastosowanego izolatu Trichoderma harzianum na drobnoustroje występujące w poszczególnych wariantach było zróżnicowane. Wykonane testy na antagonizm wg Mańki udowodniły, że zastosowany izolat przejawiał zdolności antagonistyczne w stosunku do wyizolowanych grzybów pleśniowych (Penicillium sp., Rhizopus sp., Fusarium sp., Mucor sp.). Z doświadczeń przeprowadzonych w kokulturach na podłożu PDA wynika, że zastosowany grzyb strzępkowy Trichoderma harzianum w największym stopniu ograniczył rozwój Rhizopus sp. Wprowadzenie wybranego izolatu wpłynęło na zmniejszenie liczebności grzybów pleśniowych oraz wzrost liczebności bakterii. Dodatek słomy pszennej do gleby nie miał wpływu na wzrost testowanego szczepu Trichoderma.

EN

The study determined the influence of the Trichoderma harzianum isolate on the count of autochthonous microorganisms in soil enriched with ‘Ostka Smolicka’ and ‘Tybalt’ wheat straw cultivars. The experiment was conducted in a laboratory on samples of surface lessive soil, belonging to soil valuation class IVb and good rye complex. Determination of the number of molds including Trichoderma sp. was carried out using the Koch plaque method using selective media. The study proved that the Trichoderma harzianum isolate exhibited diversified influence on microorganisms in individual combinations. Mańka tests proved antagonism between the isolate and moulds isolated in the experiment (Penicillium sp., Rhizopus sp., Fusarium sp., Mucor sp.). Experiments conducted in co-cultures on a PDA substrate proved that the T. harzianum inhibited the development of Rhizopus sp. to the greatest extent. The application of the selected isolate caused a decrease in the count of filamentous fungi and an increase in the bacteria count. Wheat straw added to the soil did not increase the count of the Trichoderma strain.

9

Removal of uranium(VI) from aqueous solution by rice husk

Xia L., Li R., Xiao Y., Zheng W., Tan K.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 4

41--53

EN

Basic aspects of uranium adsorption by rice husk have been investigated. The influences of various experimental parameters such as pH, time, adsorbent dosage, rice husk size, temperature and various concentrations of uranium on uptake were evaluated. The thermodynamics and kinetics of adsorption were analyzed by FT-IR and SEM. The adsorption capacity for uranium on rice husk increased upon increasing initial concentration of uranium and temperature, while decreased with the increase of the amount of rice husk. Maximum uranium adsorption was observed at pH = 3 and particle size between 120 μm and 150 μm. Adsorption equilibrium was achieved within 60 min. At 25 °C, the saturated adsorption capacity qmax was up to 15.14 mg/g when the initial concentration of uranium ranged from 10 to 400 mg/dm3. The adsorption of uranium followed Langmuir adsorption isotherm and according to quasi-second order kinetic equation. The calculated values of ΔH°, ΔS°, and ΔG° indicated that the biosorption process was endothermic and spontaneous. Based on FT-IR spectra it may be concluded that hydroxyl, carbonyl, P–O and Si=O groups are the main active sites.

10

Production of ethanol from wheat straw

Smuga-Kogut M., Wnuk A. D., Zgórska K., Kubiak M. S., Wojdalski J., Kupczyk A., Szlachta J, Luberański A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 3

89--94

EN

This study proposes a method for the production of ethanol from wheat straw lignocellulose where the raw material is chemically processed before hydrolysis and fermentation. The usefulness of wheat straw delignification was evaluated with the use of a 4:1 mixture of 95% ethanol and 65% HNO3 (V). Chemically processed lignocellulose was subjected to enzymatic hydrolysis to produce reducing sugars, which were converted to ethanol in the process of alcoholic fermentation. Chemical processing damages the molecular structure of wheat straw, thus improving ethanol yield. The removal of lignin from straw improves fermentation by eliminating lignin’s negative influence on the growth and viability of yeast cells. Straw pretreatment facilitates enzymatic hydrolysis by increasing the content of reducing sugars and ethanol per g in comparison with untreated wheat straw.

11

Utilization of materials from agriculture to produce pellets

Holubčík M., Jachniak E., Jandačka J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2015

|

Vol. 17, nr 2

1--9

EN

Wood pellets without bark are increasingly popular. Their greatest positives include a high degree of operating comfort, low ash content and low emission CO, NOx, SO2, OGC, PM production during combustion. Their main negative is the high production cost. One option to reduce the price of pellets is the production of pellets from waste products from agriculture. As starting material, there may be used different types of biomass, such straw, grass and various organic materials. Price of alternative pellets may be half of wood pellets price. Properties of alternative pellets are worse in comparison with wood pellets. The article deals about utilization of different types of biomass for pellets production. In this experimental work were made 4 types of pellets – from spruce wood without bark content (reference sample), miscanthus giganteus, wheat straw and rape straw. There were tested several properties of pellets samples: total heating value (calorific value), amount of fines, mechanical durability, water resistance and ash content. The results confirmed that wood pellets have the highest quality, but alternative pellets can be interesting cheaper choice to wood pellets, if consumer is satisfied with worse parameters.

PL

Drzewne pelety bez kory są coraz bardziej popularne. Ich największymi zaletami są: wysoki komfort obsługi, niska zawartość popiołu oraz niska produkcja emisji CO, NOx, SO2, OGC, PM podczas spalania. Ich główną wadą jest wysoki koszt produkcji. Jedną z opcji zmniejszenia ceny peletów jest produkcja peletów z produktów odpadowych, pochodzących z rolnictwa. Jako wstępne materiały mogą być wykorzystane różne typy biomasy: słoma, trawa oraz różne organiczne materiały. Cena alternatywnych peletów może być połowiczna w porównaniu z ceną peletów drzewnych. Z kolei właściwości peletów alternatywnych są gorsze w porównaniu z peletami drzewnymi. Artykuł dotyczy wykorzystania różnych typów biomasy do produkcji peletów. W pracy wyprodukowano eksperymentalnie 4 rodzaje peletów: z trocin drzewnych świerkowych bez kory (referencyjna próba), ze słomy pszenicznej oraz ze słomy rzepakowej, a także z miskanta olbrzymiego. Testowano kilka właściwości peletów: całkowite ciepło spalania (wartość opałowa), zawartość drobnych cząstek, mechaniczną wytrzymałość, wodoodporność oraz zawartość popiołu. Wyniki badań potwierdziły, że drzewne pelety osiągają najwyższą jakość, ale alternatywne pelety mogą stanowić tańszą opcja dla drzewnych peletów, jeśli konsument jest zadowolony z gorszych właściwości.

12

Analiza procesu peletowania słomy zbożowej oraz zasadności dodawania otrąb zbożowych na przykładzie wybranego zakładu produkcyjnego

Szlachta J., Jakubowska J.

Inżynieria Rolnicza

|

2013

|

R. 17, nr 4, t. 1

365--374

PL

Analizowano proces peletowania słomy zbożowej w zakładzie produkującym pelety ze słomy dla czterech kombinacji średnicy otworów sita w młynie 8 mm i 10 mm oraz średnicy otworów w matrycy granulatora 8 mm i 12 mm. Najkorzystniejsze warunki pracy dla zespołu peletujacego wykazano dla wariantu IV tj. zestawu sita w młynie o średnicy 8 mm z otworami matrycy granulatora 12 mm, kiedy uzyskano najwyższą wydajność granulatora 1100 kg h-1, najniższe natężenie prądu 115 A oraz najlepszą jakość peletów. Zauważono, że dla tych ustawień zarówno praca młyna jak i granulatora przebiegała prawidłowo. Zastosowanie 10% dodatku otrąb zbożowych do procesu peletowania obniżyło średnie natężenie prądu granulatora o ok. 5%, wyraźnie poprawiło jakość peletów jednakże nie było uzasadnione ekonomicznie, powodując wzrost kosztów peletów o 25,4%.

EN

Wheat straw pelleting process in the pellets producing establishment for the four combinations of the sieve meshes diameter in the mill 8 mm and 10 mm and the diameter of meshes in the matrix of a granulator 8 and 12 mm was analysed. The most advantageous process conditions were obtained for variant IV, i.e. a set of sieves in a mill with 8 mm diameter and 12 mm meshes of the granulator matrix when the highest performance of the granulator 1100 kg h-1, the lowest current of 115 A and the best quality of pellets were obtained. It was reported that for those sets both the operation of the mill and the granulator was correct. The use of 10% added bran to the pelleting process reduced the average current of the granulator by approximately 5%, significantly improved the quality of pellets, however, it was not economically justified, increasing the cost of pellets by 25.4%.

13

The effect of mechanical disintegration on whe straw biodegradability of wheat straw

Krátký L., Jirout T.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 3

202--203

EN

Present-day operating biogas plants are based on the treatment of lignocellulosic biomass presented in such materials as agriculture and forestry wastes, municipal solid waste, waste paper, wood and herbaceous energy crops. The biodegradability of untreated substrates is generally very low because of physical and chemical barriers caused by structure of lignocelulosic biomass. Therefore, pretreatment of biomass is an essential step in order to increase biomass digestibility. This paper is devoted to the mechanical disintegration of straw by the newly developed prototype of mill named MACERATOR. Its effectiveness is evaluated by the energy requirement for disintegration of wheat straw, by changes in particle sizes and also by biogj tests.

PL

Obecnie, czynne biogazownie opierają się na obróbce masy lignocelulozowej, która zawarta jest w takich materiałach jak: rolnicze i leśne odpady, stałe odpady komunalne, zużyty papier, drewno i rośliny energetyczne. Biodegradowalność nieprzerobionych substratów ogólnie jest bardzo niska ze względu na ﬁzyczne i chemiczne bariery, spowodowane przez strukturę masy lignocelulozowej. Dlatego też obróbka biomasy jest istotnym etapem podniesienia jej fermentowalności. Artykuł ten poświęcony jest mechanicznej dezintegracji słomy pszennej za pomocą nowo utworzonego prototypu młyna o nazwie MACERATOR. Jego efektywność jest oceniana na podstawie zapotrzebowania energetycznego na dezintegrację słomy pszennej poprzez zmiany wymiaru cząstek i testów na wydajność biogazu.

14

Characterization of wheat straw pretreatment by thermo-gravimetric method

Šulc R., Krátký L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 3

264--265

EN

The sequential static thermogravimetry was used in the assessment of effect of hydrolysis temperature on wheat straw pre-treatment. It was found that temperature of 50% conversion T0.5 was lower for all studied solid residues after hydrolysis comparing with untreated straw, regardless of hydrolysis temperature. Lower value of T0.5 indicates that the straw structure was destructed by hydrolysis into more volatile products. The minimum temperature T0.5 and corresponding highest participation of light fraction was observed at hydrolysis temperature of 185°C.

PL

Statyczną termograwimetrię sekwencyjną wykorzystano do oceny wpływu temperatury hydrolizy we wstępnej obróbce słomy pszenicznej Stwierdzono, że temperatura T0.5 konwersji 50% jest niższa dla wszystkich przebadanych stałych pozostałości po hydrolizie w porównaniu ze słomą przed przeróbką, bez względu na temperaturę hydrolizy. Niższe wartości temperatury T0.5 wskazuję na to, że hydroliza zniszczyła strukturę słomy tworząc ardziej lotne frakcje. Minimalna temperatura T0.5 oraz odpowiadający jej wysoki udział lekkiej frakcji zaobserwowano dla temperatury hydrolizy wynoszącej 185 °C.

15

Optymalizacja warunków syntezy żółtej lakazy z Phlebia radiata i Panus tigrinus

Rogalski J., Janusz G., Krzysztofik I., Feldman A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2005

|

Nr 4s

88-89

EN

Basidiomecetes Phlebia radiata and Panus tigrinus have been suggested as good producers of yellow laccase. Some cultural and environmental factors influencing the enzymatic activity in shaken flasks and aerated fermenter cultures were evaluated to improve the process yield. Application of some cultural conditions as well as the use of a solid-state tube hioreactor made it possible to obtain 7989 nkat/1 laccase from Panus tigrinus and 3032 nkat/1 laccase from Phlebia radiata in six days.