Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Possibilities of obtaining renewable energy in dairy farming

Borek Kinga, Romaniuk Wacław

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 2

9--20

EN

Modern livestock facilities necessary in the production of milk, meat or other animal products should be constructed with environmental protection in mind, while ensuring high quality of production and animal welfare. The high level of mechanization in modern dairy farms, including automated and robotic processes, allows obtaining high quality raw material (e.g. milk), and significantly increasing labor and production efficiency. In addition, the use of photovoltaic (PV) panels, heat recovery from milk and obtaining biogas from the manure fermentation process, contributes to large energy savings on the farm. Excess of natural fertilizers, which are an animal byproduct, can be used as a substrate for methane fermentation. The presented examples of obtaining renewable energy allow improving the economic efficiency of animal production. They also ensure appropriate environmental conditions through the innovative management of natural fertilizers.

PL

Nowoczesne obiekty inwentarskie niezbędne w procesie produkcji mleka, mięsa lub innych produktów, powinny uwzględniać uwarunkowania związane z ochroną środowiska przy zapewnieniu wysokiej jakości produkcji oraz uwzględnieniu dobrostanu zwierząt. Wysoki poziom mechanizacji w nowoczesnych oborach krów mlecznych, w tym automatyzacja i robotyzacja, umożliwiają pozyskanie surowca (np. mleka) o wysokiej jakości, a także pozwalają na znaczący wzrost wydajności pracy i produkcji. Dodatkowo zastosowanie paneli fotowoltaicznych, odzysku ciepła z mleka oraz pozyskiwania biogazu z procesu fermentacji, przyczynia się do dużych oszczędności na energii w gospodarstwie. Nadmiar nawozów naturalnych, powstających w wyniku produkcji zwierzęcej, może być wykorzystywane jako substrat do fermentacji metanowej. Przedstawione w pracy przykłady pozyskania energii odnawialnej umożliwiają poprawienie efektywności ekonomicznej produkcji zwierzęcej, a także zapewnienie odpowiednich warunków środowiskowych przez innowacyjną gospodarkę nawozami naturalnymi.

2

Biogas installations for harvesting energy and utilization of natural fertilisers

Borek Kinga, Romaniuk Wacław

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 1

1--14

EN

Development of innovative technological solutions in animal production should be associated with reduction of greenhouse gases, ammonia emission, and with rational disposal of natural fertilizers. The presented solutions and concepts of biogas acquisition and its disposal as well as a disposal of digestate mass place a need to improve the technological process before the science. The main aim of the presented solutions for the use of methane fermentation of a natural fertiliser in agricultural conditions is their utilization and energy acquisition, in particular for households and farms. When considering the issue of methane fermentation, one should include all favourable fertilization, energy aspects and firstly, the ecological ones. During the methane fermentation, substrates are stabilized due to removal of a large amount of carbon. The only elements that are removed from the system are evolving gases: CH4, CO2 and H2S. During the discussed process, the entire nitrogen is preserved in the organic or ammonia form.

PL

Rozwój innowacyjnych rozwiązań technologii w produkcji zwierzęcej powinien być skojarzony z ograniczeniem emisji gazów cieplarnianych, a także racjonalnym zagospodarowaniem nawozów naturalnych na cele nawozowe i energetyczne. Przedstawione rozwiązania i koncepcje pozyskania biogazu oraz jego zagospodarowania, a także zagospodarowania masy pofermentacyjnej stawiają przed nauką potrzebę doskonalenia procesu technologicznego. Głównym celem przedstawionych rozwiązań zastosowania fermentacji metanowej nawozu naturalnego w warunkach rolnictwa jest ich utylizacja, jak również pozyskanie energii, zwłaszcza dla gospodarstw rodzinnych i farmerskich. Rozpatrując zagadnienie fermentacji metanowej, należy uwzględnić wszystkie korzystne aspekty nawozowe, energetyczne, a przede wszystkim ekologiczne. Podczas fermentacji metanowej substraty podlegają stabilizacji w wyniku usunięcia dużej ilości węgla. Jedynymi usuwanymi z systemu składnikami są wydzielające się gazy: CH4, CO2 i H2S. W trakcie omawianego procesu cały azot konserwowany jest w formie organicznej lub amoniakalnej.

3

Pozyskanie energii odnawialnej w produkcji zwierzęcej oraz odzysk ciepła

Romaniuk Wacław, Borek Kinga

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2019

|

R. 54, nr 4

20--26

PL

Wysoki poziom mechanizacji w nowoczesnych oborach krów mlecznych, w tym automatyzacja i robotyzacja, umożliwiają pozyskanie surowca (np. mleka) o wysokiej jakości, a także pozwalają na znaczący wzrost wydajności pracy i produkcji. Dodatkowo, zastosowanie paneli fotowoltaicznych, odzysku ciepła z mleka oraz pozyskiwania biogazu z procesu fermentacji przyczynia się do dużych oszczędności energii w gospodarstwie. Nadmiar nawozów naturalnych, powstających w wyniku produkcji zwierzęcej, może być wykorzystywany jako substrat do fermentacji metanowej.

EN

The high level of mechanization in modern barns, including automation and robotization, enable obtaining high quality raw material (e.g. milk), as well as allow for a significant increase in labor and production efficiency. In addition, the use of photovoltaic panels, heat recovery from milk and obtaining biogas from the fermentation process, contributes to large energy savings on the farm. Excess natural fertilizers resulting from animal production can be used as a substrate for methane fermentation.

4

Separacja uryny – dlaczego? jak? i co dalej?

Gnida A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 10

363--367

EN

Having in mind the sustainable development, the last decade is rich in new. The source-separation of urine and independent treatment of yellow wastewater represents new technical and technological solutions to improve the removal of nitrogen and phosphorus from wastewater, although stabilization of faeces for field fertilisation is known from ages. The article focuses on aims and some advantages and disadvantages of the urine source separation idea but at the most on the ways and opportunities of management of the collected human urine.

PL

Separacja moczu u źródła powstania i niezależne zagospodarowanie ścieków żółtych jest przykładem nowego nurtu mającego na celu poprawę usuwania azotu i fosforu ze ścieków i/lub niedopuszczenie do niekontrolowanego dostania się tych związków do środowiska, choć stabilizacja odchodów i ich wykorzystanie do nawożenia pól są znane od wieków. Artykuł stanowi przegląd doniesień ostatnich lat dotyczących celowości separacji uryny u źródła, wad i zalet tego pomysłu, a przede wszystkim sposobów i możliwości zagospodarowania zebranego moczu ludzkiego.

5

Agricultural management of pig slurry - composition, storage, spilling and fertilizer value

Marszałek M., Kowalski Z., Makara A.

Ekologia i Technika

|

2013

|

R. 21, nr 1

3-11

EN

Intensive non-bedding pig farming is associated with the formation of large quantities of liquid manure called pig slurry. It is a mixture primarily of faeces, urine, remains of feed and technological water used to remove excrements. In areas of high concentration of pig farms, slurry may pose a potential threat to the environment, therefore i t requires proper management or disposal in accordance with the existing legislation. Currently, one of the most appropriate and most rational direction for pig slurry use is its agronomic use as fertilizer material. It is a fully justified solution as slurry, due to a high content of nutrients (both in organic and mineral forms) used by plants, mainly readily available nitrogen, phosphorus and potassium, constitutes a balanced natural fertilizer, which can help to reduce the use of mineral fertilizers. An important issue of agricultural management of pig slurry is its proper storage and spilling. Improper storage or excessive fertilization with slurry may lead to contamination of air, groundwater and surface waters as well as soils. Liquid waste from pig farming can pollute the atmosphere with ammonia and greenhouse gases (methane, carbon dioxide, nitrogen oxide (I) and hydrogen sulphide), and may also cause nutrient leaching into groundwater arid eutrophication of surface waters as well as soil degradation due to supersaturation with phosphates or acidification with ammonia. Furthermore, pig slurry can be a source of odour nuisance for people living close to pig farms. The article presents the composition and fertilizer value of pig slurry as well as the conditions and methods for its storage and application onto arable fields, taking into consideration environmental protection requirements and both Polish and EU legislation.

PL

Intensywny bezściółkowy chów trzody chlewnej wiąże się z powstawaniem znacznych ilości ciekłych odchodów czyli tzw. gnojowicy. Stanowi ona mieszaninę głównie kału, moczu, resztek paszy oraz wody technologicznej wykorzystywanej do usuwania odchodów. Na obszarach o wysokiej koncentracji ferm trzody chlewnej, gnojowica może potencjalnie stwarzać zagrożenie dla środowiska naturalnego, dlatego wymaga ona odpowiedniego zagospodarowania lub unieszkodliwienia w myśl obowiązujących przepisów prawnych. Obecnie jednym z najwłaściwszych i najbardziej racjonalnych kierunków wykorzystania gnojowicy jest jej agrotechniczne użycie jako materiału nawozowego. Jest to w pełni uzasadnione rozwiązanie, gdyż gnojowica ze względu na dużą zawartość składników pokarmowych (zarówno w formach organicznych jak i mineralnych) wykorzystywanych przez rośliny, głównie łatwo dostępnego azotu, fosforu i potasu stanowi pełnowartościowy nawóz naturalny, który może przyczynić się do ograniczenia użycia nawozów mineralnych. Ważną kwestią rolniczego zagospodarowania gnojowicy jest jej odpowiednie magazynowanie i rozlewanie. Nieprawidłowe przechowywanie bądź też nadmierne nawożenie gnojowicą może doprowadzić do skażenia powietrza, wód gruntowych i powierzchniowych oraz gleb. Ciekłe odpady z hodowli trzody chlewnej mogą zanieczyszczać atmosferę amoniakiem oraz gazami cieplarnianymi (metan, dwutlenek węgla, tlenek azotu(I) i siarkowodór), powodować wymywanie składników nawozowych do wód gruntowych oraz eutrofizację wód powierzchniowych, a także degradację gleb na skutek przesycenia fosforanami lub zakwaszenia amoniakiem. Ponadto gnojowica może być źródłem uciążliwości zapachowejdla mieszkańców sąsiadujących z fermami trzody chlewnej. W artykule przedstawiono skład i wartość nawozową gnojowicy oraz warunki i sposoby jej magazynowania i aplikowania na pola uprawne z uwzględnieniem wymogów ochrony środowiska oraz polskich i unijnych aktów prawnych.

6

Gnojowica jako nawóz, uwarunkowania jej stosowania oraz zagrożenie dla środowiska

Staszewski Z., Biś B.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Lądowa i Wodna w Kształtowaniu Środowiska

|

2011

|

Nr 4

69-73

PL

Gnojowicę zalicza się do pełnowartościowych nawozów naturalnych przeznaczonych do rolniczego wykorzystania, zawierających wszystkie składniki pokarmowe (N, K, P, Co, B, Zn, Mn, Cu, Mo, Fe) niezbędne do rozwoju i życia roślin. Przy wykorzystaniu gnojowicy należy przestrzegać wytyczne i uwarunkowania związane z ochroną środowiska a mianowicie nie wolno stosować nawożenia: zimą przy niskich temperaturach, silnych i nawalnych deszczach, zaleganiu wód gruntowych płycej niż 0,70m. oraz na terenach zalewowych, parkach narodowych oraz rezerwatach przyrody, w miejscach ujęć wód powierzchniowych i podziemnych. Zagrożenia dla środowiska wynikające ze stosowania gnojowicy wynikają ze: zwiększonego czasu przeżywalności zarazków w tym chorobotwórczych, wzrostu zawartości azotanów w wodach gruntowych oraz ze skażenia uciążliwymi i toksycznymi gazami.

EN

Manure belongs to fully-balanced natural fertilizers designed for farming use and containing all nutrition contents (N, K, P, Co, B, Zn, Mn, Cu, Mo, Fe) need by plants to grow and live. When using manure guidelines and conditions related to environment protection have to followed, fertilizing may not be applied in winter at low temperatures and heavy rain, when underground water less than 0.70m deep and at floodplains, national parks and reserves, surface and underground water intakes. The hazard for the environment caused by use of manure results from increased survival time of germs in underground waters and contamination with noxious and toxic gases.

7

Modelowanie neuronowe procesów cieplnych zachodzących podczas kompostowania wybranych nawozów naturalnych

Olszewski T., Boniecki P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2010

|

Vol. 55, nr 2

56-61

PL

Proces kompostowania polega na mikrobiologicznym rozkładzie substancji organicznych w warunkach tlenowych za pomocą mikroorganizmów termofilnych i pleśni. Podczas procesu kompostowania wydzielają się duże ilości ciepła, które może być wykorzystane do różnych celów. W literaturze światowej brak jest informacji o wykorzystaniu sieci neuronowych w modelowaniu procesów cieplnych zachodzących podczas kompostowania. Celem prezentowanej pracy było modelowanie procesu kompostowania stałych nawozów naturalnych z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych, ze szczególnym uwzględnieniem analizy cieplnej zachodzących zjawisk. Skupiono się na estymacji ilości ciepła otrzymywanego w wyniku reakcji egzotermicznych zachodzących podczas procesu kompostowania. Dokonano analizy oraz wytworzono, przetestowano i zweryfikowano zbiór topologii sieci neuronowych, działających jako efektywne instrumenty predykcyjne. W tym celu wykorzystano pakiet oprogramowania analitycznego Statistica v. 7.1 moduł: "Sieci Neuronowe". Mała wartość ilorazu odchyleń standardowych oraz współczynnik korelacji bliski jedności świadczy o dobrej jakości otrzymanych sieci neuronowych.

EN

Composting process depends on microbiological decomposition of organic matter in oxygenic conditions proceeded by the thermopile microorganisms and moulds. During the process there is a lot of heat energy emission which can be used for different aims. There is no information about neural network used for modelling of composting processes in the world publications. The objective of presented work was to model the composting process of solid natural fertilizers using the artificial neural networks. I focused mainly on thermal analysis of this process. Qualification of heat emission as a result of exothermic reactions during composting process was the focus of attention. The second stage was complex analysis as well as creating, testing and verification of series of neural networks topology. The analytical software package Statistica v. 7.1: 'Neural Networks' was used. Low ratio of standard deviations and correlation coefficient close to one, provide the most important information for the good assessment of the neural network.

8

Techniczne aspekty racjonalnego przechowywania nawozów naturalnych

Hutnik E., Mulica E.

Inżynieria Rolnicza

|

2008

|

R. 12, nr 4(102)

315-321

PL

W opracowaniu wskazano wpływ obiektów produkcji zwierzęcej na środowisko naturalne oraz omówiono uwarunkowania prawne, organizacyjne i techniczne ograniczające uciążliwości i zagrożenia tych obiektów dla otoczenia. Badania ograniczono do analizy literatury i aktów prawnych w odniesieniu do stosowanych w praktyce rozwiązań. Wiele uwagi poświęcono wykonawstwu obiektów do przechowywania odchodów zwierzęcych ich lokalizacji oraz ograniczeniu przedostawania się do gruntu gnojowicy, gnojówki i wód gnojowych.

EN

In the paper the effects of animal production objects on the natural environment are presented and legal, organizational and technical factors limiting the troublesomeness and dangers to the environment caused by these objects are discussed. The investigation was limited to the analysis of the literature and legal acts with respect to the solutions used in practice. Much attention was given to the workmanship of objects intended for storing animal excreta, their localization and the necessity to limit the penetration into soil of liquid manure, dung and manure water.

9

Efekty stosowania nawozów naturalnych w uprawie kukurydzy na ziarno i kiszonkę

Sulewska H., Koziara W., Panasiewicz K., Jazic P.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2007

|

Vol. 52, nr 4

75-79

PL

Doświadczenia nad reakcją kukurydzy uprawianej na ziarno i kiszonkę na stosowanie nawozów naturalnych przeprowadzono na dwóch klasach gleby. Obok nawożenia mineralnego zastosowano nawożenie gnojowicą (40 m3źha) oraz obornikiem w dawkach 30 i 15 t ha-1. Oceniano stan odżywienia roślin, ich zdrowotność oraz plon ziarna i surowca do zakiszania. Kukurydza w uprawie na ziarno i kiszonkę wyżej plonowała po zastosowaniu nawozów naturalnych niż mineralnych. Rośliny prezentowały podobny stan odżywienia azotem i zdrowotność po zastosowaniu nawozów mineralnych i naturalnych.

EN

Investigation on maize planted for grain and silage reaction to natural and mineral fertilization were conducted on two kinds of the soil. Except mineral fertilizing the liquid manure at dose 40 m3źha and manure at 15 and 30 t ha-1 were applied. Nutritional status of plants, healthiness as well as grain and silage yield were estimated. Higher yields of grain and silage were obtained after natural fertilizers application. Plants showed similar status of nitrogen nutrition and healthiness after application both mineral and natural fertilizers.

10

Modelowanie procesu kompostowania nawozów naturalnych w aspekcie generowania ciepła

Olszewski T., Dach J., Jędruś A.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2005

|

Vol. 50, nr 2

40-42

PL

Kompostowanie polega na mikrobiologicznym rozkładzie substancji organicznych w warunkach tlenowych pod wpływem mikroorganizmów termofilnych (bakterii) i pleśni. Podczas kompostowania, którego faza termofilna może trwać z reguły od 4 do 7 tygodni wydzielają się duże ilości energii cieplnej. Szczególnie wysoki poziom utrzymuje się w początkowej fazie - gdyż temperatura wewnątrz pryzmy może wówczas osiągnąć 60-75°C i utrzymać się na tym poziomie przez okres kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu dni. W celu przeprowadzenia badań laboratoryjnych, które będą oddawały warunki polowe w 2002 w Instytucie Inżynierii Rolniczej AR w Poznaniu zbudowano bioreaktor do badania przebiegu rozkładu odpadów organicznych. Dzięki odizolowaniu od warunków zewnętrznych i rozbudowanemu systemowi czujników bioreaktor jest doskonałym sprzętem badawczym, pozwalającym na zgromadzenie obszernej bazy danych umożliwiającej zbudowanie modelu kompostowania z uwzględnieniem wydzielającego się w jego trakcie ciepła. Jako narzędzie modelowania posłużyły sztuczne sieci neuronowe.

EN

Composting process depends on microbiological decomposition of organic matter in oxygenic conditions proceeded by the thermopile microorganisms (bacteries) and moulds. During composting process, which thermopile phase can last from 4 to 7 weeks, there is a lot of heat energy emission. Especially high level of it is received in initial phase - because the temperature inside the composted pile can reach 60-75°C and stays on the level over 50°C for a dozen or even few dozen days. In order to carry out the laboratory experiments, which will fulfill the field conditions in 2002, at the Institute of Agricultural Engineering a bioreactor for the study of the organic material decomposition was constructed. Because of thermal isolation from outside conditions and complex sensor system, bioreactor is perfect experimental set-up, which allows to accumulate a large database. This fact makes possible to create composting model with placing emphasis on heat emission. As a modeling tool, the artificial neural network was used.