Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena efektu ekologicznego na przykładzie Agrobiogazowni Instytutu Zootechniki PIB Zakładu Doświadczalnego Grodziec Śląski

Węglarzy K., Skrzyżala I.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 4

218--222

PL

Celem badań było określenie ekologicznego efektu produkcji energii w biogazowni rolniczej w Kostkowicach poprzez obliczenie bilansu CO2 i innych gazów cieplarnianych w procesie produkcyjnym, porównując ilości gazów cieplarnianych (CO2, SO2, NOx) wytwarzanych w procesie spalania węgla kamiennego i biogazu; wykorzystania ciepła kogeneracji jako substytutu gazu ziemnego w ogrzewaniu pomieszczeń inwentarskich; ograniczenia emisji gazów cieplarnianych z obornika i gnojowic. Z uzyskanych danych wynika, że łączne ograniczenie emisji CO2 WE wyniosło ponad 4 000 ton z czego prawie ¾ stanowił metan pochodzący z gnojowic i oborników. Zagospodarowanie wszystkich wytworzonych produktów (energia elektryczna, cieplna, dygestat) agrobiogazowni z kogeneracją jest argumentem dla propagacji rozwoju tego kierunku, który daje możliwość zmniejszenia efektu cieplarnianego, jaki jest udziałem także produkcji rolnej. Dla rozwoju energetyki opartej o biomasę istotne są takie regulacje prawne, które inwestorom dają gwarancje zakładanej rentowności produkcji. Brak stabilności naraża i zniechęca do wykorzystywania tego ważnego odnawialnego źródła energii.

EN

The aim of research was to determine the ecological effect of the energy production in the agricultural biogas plant in Kostkowice by calculating CO2 and other greenhouse gases balance in a production process, comparing the quantity of greenhouse gases (CO2, SO2, NOx) produced in the combustion process of hard bituminous coal and biogas; of exploiting heat of the cogeneration as substitute of the natural gas in heating of animal’s houses; of reduction of the greenhouse gas emission from liquid and solid manures. It appears from collected data that the total CO2 emissions reduction gained above 4 000 tons what almost ¾ constituted methane from liquid and solid manures. Utilisation of all produced products (electric energy, heat, digestat) of biogas plant with the cogeneration is an argument for the propagation of the development of this direction which gives the possibility of reducing the greenhouse effect, also caused by an agricultural production. For the development of energetics based on biomass, such regulations which give to investors the guarantee of the assumed profitability are of great importance. The lack of stability expose and discourage for using this essential renewable energy source.

2

Czy Salix viminalis poprawia bilans energetyczny kraju?

Węglarzy K., Skrzyżala I.

Inżynieria Ekologiczna

|

2013

|

Nr 33

164--174

PL

W Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Zootechniki Państwowym Instytucie Badawczym w Grodźcu Śląskim prowadzone są badania nad zagadnieniami źródeł energii odnawialnych pochodzenia rolniczego. Jednym z nich jest uprawa na 18,25 ha wierzby energetycznej Salix viminalis. Badania prowadzone są od siedmiu lat a ich celem było określenie efektów ekologicznych i ekonomicznych. Prowadzono je na ośmiu działkach, w kolejnych 4 latach wzrostu wierzby i określono następujące parametry: przyrost (plonowanie), absorpcję metali ciężkich (Pb, Cd), wartość energetyczną, technologie zbioru. Stwierdzono zróżnicowanie plonowania i wartości energetycznej na poszczególnych działkach. Zróżnicowana była także zawartość metali ciężkich, największą zawartość ołowiu stwierdzono na działkach usytuowanych w sąsiedztwie szlaków komunikacyjnych (droga ekspresowa S1), natomiast na działce nr II w sąsiedztwie stawów rybnych zawartość zwłaszcza kadmu była śladowa. Porównano dwa sposoby zbioru wierzby: jedno i dwufazowy. Zmienność przepisów dot. upraw energetycznych stawia pod znakiem zapytania ich opłacalność.

EN

In the Experimental Station of National Research Institute of Animal Production in Grodziec Śląski we have conducted the scientific researches about renewable energy sources on agricultural origin. One of them is a cultivation on the area of 18,25 ha energetic willow Salix viminalis. The researches have started seven years ago and their main goal was to determine ecologic and economic effects. The were conducted on eight allotments in next four years of willow growth and following parameters were defined: gain (yielding), heavy metals absorption (Pb, Cd), energetic value, and technology of crops. It was concluded that yielding and energetic values on particular allotments were differentiated. The content of heavy metals was also differentiated, the highest lead content was on the allotments situated near to communications route (highway S1), in turn on allotments no II near to fish ponds cadmium content was insignificant. Two ways of willow crops were compared - one- and two phases. Changeability of regulation regarding energetic crops hang in a balance their profitability.

3

Ekologiczne i ekonomiczne aspekty produkcji energii elektrycznej z biomasy na przykładzie agrobiogazowni w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Zootechniki PIB Grodziec Śląski

Węglarzy K., Skrzyżala I.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2012

|

Vol. 57, nr 4

177-182

PL

Kolejny już raz na Konferencji "Rolnictwo ekologiczne - stan obecny i perspektywy rozwoju" w Puszczykowie, w ramach spotkałń nauki z praktyką, mamy możliwość zaprezentowania agrobiogazowni, jej wyników z prawie 12 miesięcznego okresu produkcji energii. Uzyskane wyniki potwierdzają założenia inwestycyjne i są informacją dla wszystkich zainteresowanych budową biogazowi w ramach, popieranych przez Rząd "Kierunkach rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach 2010-2020". Szacuje się, że w Polsce w tym okresie może powstać 2000 do 2500 biogazowni, których produkcja może pokryć w około 10% zapotrzebowania na gaz. Ta ilość może w pełni zaspokoić potrzeby wsi. Agrobiogazownię w Kostkowicach wybudowano w 2010 r. Po rozruchu w 2011 r., od 1 stycznia 2012 r. osiągnęła pełną zdolność produkcyjną, wykorzystując do wytwarzania energii substraty pochodzenia rolniczego, takie jak: obornik, gnojowicę bydlęcą i wi_sk_, produkty uboczne agrorafinerii (makuchy, glicerynę, osad olejowy), zielonki, ziemniaki, kiszonki z kukurydzy i traw oraz niedojady. W pracy przedstawiono wyniki badań substratów, ich skład chemiczny, zawartość metali ciężkich oraz wartość energetyczną. Przeprowadzono badania fermentu w kierunku obciążenia fermentacji metanowej okreśając profil niskocząsteczkowych kwasów organicznych oraz zasadowość, w okresie rozruchu oraz w okresie produkcji. Dla tych samych okresów przedstawiono skład biogazu (zawartość metanu, dwutlenku węgla, zasiarczenie). Pofermentacyjnym produktem procesu zgazowania substratów jest dygestat (poferment), który zawiera, co potwierdzono w badaniach własnych, uwodnienie na poziomie 91-95% H2O. Po odseparowaniu dygestat zawiera ok. 27% suchej masy, a woda pofermentacyjna od 3,1 do 4,4%. Określono skład chemiczny, właściwości fizykochemiczne dygestatu stałego i płynnego oraz wody pofermentacyjnej. W badaniach jakości mikrobiologicznej dygestatu i wody pofermentacyjnej wykazano brak bakterii Salmonella spp. oraz niewielki Escherichia coli (14,2š10,4 jtk g-1 i 25,0š10,95 jtk ml-1). Aktualnie prowadzi się badania porównawcze wartości nawozowej dygestatu i gnojowicy. Założono, ze zarówno dygestat, jak i wody pofermentacyjne winny wykazać wyższość ekologiczną w zakresie obecności nasion chwastów oraz mikroorganizmów patogennych. Przedstawiono także wstępną analizę ekonomiczną produkcji energii elektrycznej z biogazu, stwierdzając, że agrobiogazownia może być przykładem dywersyfikacji produkcji rolniczej.

EN

Once again on the conference "Organic agriculture - present condition and prospects of development" in Puszczykowo, as part of meetings of sciences with practice, we have opportunity to present Agricultural biogas plant, and its results from almost 12-month period of energy production. Obtained results are confirming investment assumptions and are important information for all interested in construction of biogas plant, supported by the Governmental "Directions of the development of agricultural biogas plants in Poland in 2010 - 2020". It is estimated, that in Poland during this period about 2000 to 2500 biogas plants can come into existence, which the production can cover about 10% of gas demand. This amount can fully meet the needs of the rural areas. Agricultural biogas plant in Kostkowice was built in 2010, after the start-up in 2011, from 1st of January 2012 it has achieved the full manufacturing capacity, using the agricultural origin substrates for the energy production, such as: manure, bovine and pig liquid manure, Agrorefinery by-products (rape pressed cake, glicerine, oil residue), green forage, potatoes, corn and grass silages and feeds not taken by the animals. In this work results for substrates, their chemical composition, the content of heavy metals and the energy value were described. The studies of solid digestate were conducted towards burdening the methane fermentation determining the profile of low-molecular organic acids and the alkalinity, during the start-up period and in the production period. For the same periods a composition of biogas was described (content of methane, carbon dioxide, sulphuration). After fermentation product of the substrate gasifying process is digestate which contains, what was confirmed in own examinations, hydration on the level of 91-95% of the water. After separation solid digestate contains about 27% of a dry mass and liquid digestate from 3.1 to 4.4%. A chemical composition and physicochemical properties of solid and liquid digestate were determined. In the research on the microbiological quality of solid and liquid digestate a lack of Salmonella spp was demonstrated as well as the small share of Escherichia coli (14.2 š 10.4 unit/g and 25.0 š 10.95 unit/ml). Currently a comparing studies of the fertilizer value are being conducted between liquid digestate and liquid manure. It was established that both a solid digestate as well as liquid digestate should demonstrate the ecological superiority in regards to seeds, weeds and micro-organisms presence. Also an economical preliminary analysis of the electric energy production from biogas, noticing, that Agricultural biogas plant can be an example of diversifications of agricultural production.

4

Użytkowanie mięsne owiec w warunkach gospodarstwa ekologicznego

Węglarzy K., Skrzyżala I., Pellar A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2011

|

Vol. 56, nr 4

193-197

PL

Region Śląska należy do najbardziej zanieczyszczonych w Europie, tu nadal koncentruje się aż 20-25% krajowej emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłów. Normy i limity unijne pyłów zawieszonych w powietrzu przekroczone są trzykrotnie. Południe regionu, zwane "zielonymi płucami" Śląska, z malowniczym pasmem Beskidów, wymaga zatem szczególnej ochrony, w tym świadomego działania na rzecz poprawy jakości życia i bezpieczeństwa mieszkańców. Stąd w Instytucie Zootechniki Państwowym Instytucie Badawczym Zakładzie Doświadczalnym w Grodźcu Śląskim założono zorganizowanie gospodarstwa ekologicznego, by prowadząc naturalny system uprawy i pielęgnacji roślin, nie wprowadzać do gleby i wód gruntowych substancji chemicznych w postaci nawozów czy agresywnych dla środowiska środków ochrony roślin. Gospodarstwa ekologiczne są ważnym elementem zrównoważonego rozwoju gospodarczego, a chów owiec najbardziej proekologicznym obszarem produkcji rolnej w warunkach gór i pogórza. Wynika stąd wniosek, że gospodarcza obecność owiec jest uzasadniona w biocenozach naturalnych, jakim są gospodarstwa ekologiczne. Celem podjętych badań było: 1. Opracowanie technologii wykorzystania użytków rolnych, ustalenie najkorzystniejszej obsady owiec w gospodarstwie ekologicznym, ocena parametryczna cech tucznych, rzeźnych oraz jakościowych mięsa jagniąt rasy czarnogłówka i jej mieszańców z rasami lokalnymi (owca pogórza, polska owca górska, linia mięsna) urodzonych i odchowanych w gospodarstwie ekologicznym. 2. Wybór ras przydatnych i efektywnych w ekologicznym chowie owiec użytkowanych w kierunku mięsnym. 3. Wskazanie na ważne z kulinarnego i zdrowotnego punktu widzenia walory mięsa jagnięcego oraz możliwość wzrostu jego podaży na rynek. Uzyskane wstępne wyniki badań wskazują na niedobór białka w paszach produkowanych w gospodarstwie ekologicznym, także w mieszankach strączkowo-zbożowych, których plonowanie jest w omawianym rejonie zawodne, co miało zapewne wpływ na niższe przyrosty masy ciała jagniąt. Problemem upraw ekologicznych jest także zachwaszczenie obniżające plony i mogące mieć negatywny wpływ na wartość pokarmową pasz i efekty żywieniowe. W badaniach potwierdzono korzystny wpływ wypasu kwaterowego na wykorzystanie pastwisk i obsadę zwierząt. Wykazano także na podstawie cech tucznych i rzeźnych przydatność rasy czarnogłówka oraz linii mięsnej w ekstensywnym tuczu jagniąt. Stwierdzono w mięśniach udźca jagniąt wyższy poziom kolagenu i hydroksyproliny aniżeli w mięśniach antrykotu. Ekologiczny chów zwierząt stawia przed rolnikami nowe wyzwania. Tradycyjne sposoby produkcji pasz niosą z sobą, prócz humanitarnego przesłania, także wiele nieprzewidywalnych problemów, którym należy sprostać. Są nimi niższa wydajność oraz czystość upraw, które mają przełożenie na wyniki produkcyjne zwierząt.

EN

Silesian Region is one of the most contaminated in Europe, here is still concentrated almost 20-25% of national emission of sulfur dioxide, nitrogen dioxide and dust. EU standards and limits of dust suspended in the air are exceeded three times. Therefore southern region, called "green lungs of Silesia" with the picturesque Beskidy requires special protection including the deliberate action to improve the quality of life and safety of residents. That is why in National Research Institute of Animal Production Experimental Station in Grodziec Śląski the organic farm was organized to prevent the introduction of chemical substances as fertilizers or plant protection products aggressive for environment into soil and ground water, by conducting natural system of cultivation and plant care. Organic farms are essential element of sustainable economic development and sheep farming the most environmentally friendly area of agricultural production in conditions of upland and highland. It stems from the conclusion that the economic presence of sheep is reasonable in organic farm like natural biocoenosis. The aim of the research was: 1. To develop technology of farmland using, to determine the most beneficial sheep stocking in organic farm, to evaluate parametrically the characteristics of fattening for slaughter and meat quality of lambs of black-faced breed and its hybrids (foothills sheep, polish mountain sheep, meat line) born and kept in organic farm. 2. Choice of races useful and effectives in organic breeding of sheep for meat. 3. Indication of the importance of the values of lamb meat from culinary and health point of view and opportunities of growth of its supply on the market. Obtained preliminary studies results indicate a protein deficiency in feeds produced in organic farm, also in cereal-podded mixtures, which yielding is treacherous in discussed region, what probably has an influence on lower lambs body weight gains. Problem of organic growing is also weeding which lower the yield and has a negative influence on food value and feeding effects. In the research the positive influence of grazing on pasture using and stocking was proven. It was also showed on fattening and slaughter traits usefulness of black-faced breed and meat line in extensive lamb finishing. It was stated that in lambs leg muscles it was higher collagen and hydroxyproline level comparing to their level in steak muscles. Organic farming still confronts new challenges for farmers. Traditional ways of feed productions carry, in addition to the humanitarian message, also many unforeseen problems to be met. These are lower yield and purity of cultivation what affect animal production results.

5

Agrobiogazownia w Kostkowicach. Pierwsze doświadczenia

Węglarzy K., Skrzyżala I., Pellar A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2011

|

Vol. 56, nr 4

189-192

PL

15 listopada 2010 r., otwarto w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Zootechniki Państwowym Instytucie Badawczym pierwszą na Śląsku i jedną z pierwszych w Polsce agrobiogazowni. Inicjatywa jej budowy zrodziła się z przekonania o słuszności badań i wdrożeń odnawialnych źródeł energii, z przekonania, że rolnictwo jako główny producent biomasy może odegrać w tym obszarze znaczącą rolę, wreszcie z przekonania, że ujarzmienie energii biomasy ma korzystny wpływ na efekt cieplarniany, w wytworzeniu którego rolnictwo ma także swój udział. Założono, że agrobiogazownia oprócz funkcji produkcyjnych pełnić będzie funkcje edukacyjne i badawcze dla wszystkich potencjalnych odbiorców tego rodzaju usług. W agrobiogazowni, do produkcji biogazu wykorzystywane są produkty uboczne i odpadowe, w tym uciążliwe dla środowiska odpady z produkcji zwierzęcej. Biomasa roślinna stanowi dodatek umożliwiający prawidłowy przebieg procesu fermentacyjnego i uzysk biogazu. Opisano rozwiązania konstrukcyjne i technologiczne istotnych etapów produkcji biogazu - magazynów substratów ich dozowania i rozdrabniania oraz transportu do komór fermentacyjnych, ich higienizacji lub pasteryzacji, sposobu postępowania z produktem ubocznym - pulpą pofermentacyjną, który stanowi wysokowartościowy nawóz organiczny zawierający pierwiastki biogenne, łatwiej przyswajalne przez rośliny, pozbawione uciążliwego zapachu. Jednym z celów badań jest określenie przydatności nawozowej i wartości plonotwórczej tej substancji. Ważnym elementem agrobiogazowni jest zespół kogeneracyjny, w którym następuje przetwarzanie energii biogazu w energie elektryczną i cieplną. Określenie efektywności pracy tej jednostki, a także wykorzystanie energii cieplnej, to także cel badań i pole dla innowacyjnych rozwiązań. Agrobiogazownia ma prototypowe rozwiązania konstrukcyjne i technologiczne, stanowi swoisty poligon doświadczalny, a uzyskane wyniki, wnioski i zalecenia będą cennym wkładem w rozwój tego kierunku działalności. Będzie on stanowić dla rolnictwa źródło dochodu i prestiż, w rolę którego oprócz zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego, wpisany zostanie udział w zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego, z niewymiernymi walorami dla ochrony środowiska. Jest kolejnym ogniwem zlokalizowanego w Kostkowicach Centrum Energii Odnawialnych. Agrobiogazownia Instytutu Zootechniki PIB w Kostkowicach wpisuje się w realizację rządowych założeń zawartych w dokumencie "Kierunki rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach 2010-2020" z dnia 13 lipca 2010 r.

EN

November 15th, 2010, in less than half a year since the start of the investment agriculture biogas plant was opened in Experimental Station of National Research Institute of Animal Production in Grodziec Śląski, first in Silesia Region and one of the first in Poland. Initiative to build it originated from the conviction of the rightness of research and implementation of renewable energy sources, the belief that agriculture as a major producer of biomass can play an important role in this area, finally, the belief that harnessing biomass energy has a positive impact on the greenhouse effect in which agriculture is also involved. It was assumed that agriculture biogas plant in addition to production functions will serve educational and research functions for all potential recipients of such services. In agriculture biogas plant for biogas production by-products and waste products including environmentally harmful wastes from livestock production, are used. Plant biomass is added to allow the normal course of the fermentation process and yield of biogas. This paper describes the design and technological solutions of essential stages of the production of biogas - substrate storage, their dosing and grinding as well as transport to the fermentator, their hygienization or pasteurisation, handling of by-product - digesta which provides high-quality organic fertilizer containing biogenic elements more easily absorbed by plants, devoid of odor nuisance. One of the purposes of research was to determinate fertilizer usefulness and yield value of this substance. Cogeneration engine in which biogas energy is processing into electrical and thermal energy is important element of agricultural biogas plant. Determination of the efficiency of this unit and the use of thermal energy is also the objective of research and scope for innovative solutions. Agricultural biogas plant has a prototype design and technological solutions, constitutes a kind of testing ground and obtained results, conclusions and recommendations will be a valuable contribution towards the development of this activity. It will be a source of income and prestige for agriculture, in addition - the mean for ensuring food security and the participation in ensuring the energy security of the tangible values of environmental protection as well. It is another link of Renewable Energy Center in Kostkowice. Agricultural biogas plant in National Research Institute of Animal Production is a fulfilment of the governmental objectives contained in the document "Directions of development of agricultural biogas plants in Poland in 2010-2020" from July 13th, 2010.

6

Ekologiczne i ekonomiczne aspekty produkcji biopaliw na przykładzie Agrorafinerii Zakładu Doświadczalnego Instytutu Zootechniki Państwowego Instytutu Badawczego w Grodźcu Śląskim

Węglarzy K., Skrzyżala I.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2009

|

Vol. 54, nr 4

156-163

PL

Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego jest powinnością rządzących, ale jest także wyzwaniem dla nauki. Świadomość społeczną winny kształtować opinie o tym, że w niedalekiej przyszłości nastanie kres konwencjonalnych źródeł energii, a poszukiwanie nowych źródeł jest nakazem chwili. Ograniczeniem dla tych poszukiwań są coraz bardziej surowe wymogi ochrony środowiska, co pozostaje w pewnym konflikcie ze stale wzrastającym zapotrzebowaniem na nośniki energii. Wymogi ochrony środowiska muszą być we współczesnym świecie priorytetem, muszą być szanowane i przestrzegane. Z szacunku dla przyrody rodzą się pomysły czystej czy zielonej energii, a przykład udziału gospodarstwa rolnego w ich tworzeniu jest przedmiotem niniejszej pracy. W powstałej w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Zootechniki PIB w Grodźcu Śląskim prototypowej Agrorafinerii produkowane jest ekologiczne biopaliwo.

EN

Energy safety assurance is not only one of the duties for governing bodies, this is a challenge for scientists, too. It is important to inform society that the verge ofsource of conventional energy will come in nearby future. Therefore searching for new energy sources is so important. Rigorous requirements for environmental protection are limitation which new energy sources must fulfill, that remains in certain conflict with permanently incremental request for energy in the society. In modern world the environmental protection requirements must be one of the most important priorities, and have to be respected. Clean or green energy ideas come from the respect for nature. The goal of this paper is to present an example of rural farm participation in new clean energy creation. Ecological biofuel is produced in prototype agrorefinery located in the Institute for Animal Production, Experimental Station Grodziec Śląski.