Wpływ różnych technologii obróbki gnojowicy na emisję metanu po aplikacji gnojowicy do gleby

• Autorzy: Smurzynska A. , Dach J. , Szulc R.

Warianty tytułu

EN

Influence of different slurry treatment technologies for methane emissions after application of slurry to the soil

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano wpływ stosowanych technologii obróbki gnojowicy na wielkość emisji metanu po aplikacji doglebowej. Do badań użyto gnojowicy świńskiej i bydlęcej, poddanej następującym technologiom: dodatek PRP, dodatek Efektywnych Mikroorganizmów, poddanie napowietrzaniu, ozonowaniu oraz fermentacji metanowej. Do badań użyto również gnojowicy bez żadnej obróbki podczas przechowywania (grupa kontrolna). Przygotowane próbki gnojowicy aplikowano do gleby brunatnej, która występuje na przeważającej powierzchni województwa wielkopolskiego. Skład emitowanego gazu po aplikacji doglebowej gnojowicy zbadano na chromatografie gazowym. Wykazano, że najskuteczniejszą metodą obróbki gnojowicy była aeracja, zarówno dla gnojowicy świńskiej, jak i bydlęcej. Zauważa się, iż gnojowica świńska wykazała wyższy potencjał biogazowy, aniżeli gnojowica bydlęca. Wskazuje się również na konieczność przechowywania przefermentowanej gnojowicy w komorach zamkniętych i nie aplikowanie jej bezpośrednio po procesie fermentacji, w celu ograniczenia emisji metanu. Spośród badanych technologii najmniejszą efektywnością w odniesieniu do gnojowicy okazały się Efektywne Mikroorganizmy.

EN

The article describes the effectiveness of different treatment technologies used for slurry and how they affect methane emissions from the soil after the application of slurry. For the research, swine and cattle slurry was used, treated with the following technologies: addition of PRP or Effective Microorganisms, aeration, ozonation and methane fermentation. In addition, one of the samples was used without any modification as a control sample. The samples of treated slurry were applied to the soil from the Wielkopolska region. The composition of the emitted gases after the application of the slurry was tested in a gas chromatograph. The research allowed to identify aeration as the most effective method of slurry management, both for swine and cattle slurry. The swine slurry showed a higher potential for biogas production than cattle slurry. Moreover, when storing the digested slurry in closed chambers, and not applying it immediately after the fermentation process, improves the methane emission reduction. The effective microorganisms addition through the process of slurry treatment proved to be the least efficient process. Furthermore, the control sample allowed to compare the effectiveness of the abovementioned processes and their methane emission reductions.

Słowa kluczowe

PL

technologia obrobki; gnojowica; gnojowica swinska; gnojowica bydleca; osocze bogatoplytkowe; preparat PRP; Efektywne Mikroorganizmy; aeracja; ozonowanie; fermentacja; nawozenie doglebowe; stosowanie doglebowe; emisja gazow; metan

EN

treatment technology; slurry; pig slurry; cattle slurry; platelet-rich plasma; PRP preparation; effective microorganism; aeration; ozonation; fermentation; soil fertilization; soil application; gas emission; methane

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.165-174,fot.,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Smurzynska A.

• Instytut Inżynierii Biosystemów, ul.Wojska Polskiego 50, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 60-637 Poznań

autor

Dach J.

• Instytut Inżynierii Biosystemów, ul.Wojska Polskiego 50, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, 60-637 Poznań

autor

Szulc R.

• Instytut Technologiczno- Przyrodniczy w Falentach, Oddział w Poznaniu, ul.Biskupińska 67, 60-463 Poznań

Bibliografia

• Bildsoe, P., Adamsen, A.P.S., Feilberg, A. (2012). Effect of low-dose liquid ozonation on gaseous emissions from pig slurry. Biosyst. Engin., 113, 1, 86–93.
• Blanes-Vidal, V., Hansen, M.N., Pedersen, S., Rom, H.B. (2008). Emission of ammonia, methane and nitrous oxide from pig houses and slurry: Effects of rooting material, animal activity and ventilation flow. Agric. Ecosyst. Environm., 124, 237–244.
• Brockmann, D., Hanhouna, M., Négria, O., Hélias, A. (2014). Environmental assessment of nutrient recycling from biological pig slurry treatment – Impact of fertilizer substitution and field emissions. Bioresource Technology, 163, 270–279.
• Cahalan, E., Ernfors, M., Müller, C., Devaney, D., Laughlin, R.J., Watson, C.J., Hennessy, D., Grant, J., Khalil, M.I., McGeough, K.L., Richards, K.G. (2015). The effect of the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD) on nitrous oxide and methane emissions after cattle slurry application to Irish grassland. Agric. Ecosyst. Environm., 99, 339–349.
• Deng, L., Li, Y., Chen, Z., Liu, G., Yang, H. (2014). Separation of swine slurry into different concentration fractions and its influence on biogas fermentation. Applied Energy, 114, 504–511.
• Deng, L., Chen, Z., Yang, H., Zhu, J., Liu, Y., Long, Y., Zheng, D. (2012). Biogas fermentation of swine slurry based on the separation of concentrated liquid and low content liquid. Biomass and Bioenergy, 45, 187–194.
• Eymontt, A., Malec, R., Piotrkowski, M. (2000). Biofiltracja jako jeden ze sposobów redukcji gazów z budynków inwentarskich. IBMER, Warszawa.
• Fangueiro, D., Hjorth, M., Gioelli, F. (2015). Acidification of animal slurry– a review. J. Environm. Manag., 149, 46–56.
• Gołaś, Z., Kozera, M. (2008). Ekologiczne konsekwencje koncentracji produkcji trzody chlewnej. J. Agribusin. Rural Develop., 1(7), 29–42.
• Kebreab, E., Clark, K., Wagner-Riddle, C., France, J. (2006). Methane and nitrous oxide emissions from Canadian animal agriculture: A review. Can. J. Anim. Sci., 86, 135–158.
• Kutera, J. (1994). Gospodarka gnojowicą. Wydawnictwo Akademii Rolniczej, Wrocław.
• Kwaśny J., Kowalski Z., Banach Z. (2011). Właściwości nawozowe gnojowicy w kontekście zawartości wybranych makro i mikroelementów. Czas. Techn. Chemia, 108, 107–120.
• Liu, D., Feilberga, A., Adamsena, A.P.S., Jonassenb, K.E.N. (2011). The effect of slurry treatment including ozonation on odorant reduction measured by in-situ PTR-MS. Atmosph. Environm., 45, 23, 3786–3793.
• Loyon, L., Guiziou, F., Beline, F., Peu, P. (2007). Gaseous Emissions (NH3, N2O, CH4 and CO2) from the aerobic treatment of piggery slurry – Comparison with a conventional storage system. Biosyst. Engin., 97, 472–480.
• Mantovi, P., Fumagalli, L., Beretta, G.P., Guermandi, M. (2006). Nitrate leaching trought the unsaturated zone following pig slurry applications. J. Hydrol., 316, 195–212.
• Martinez, J., Guiziou, F., Peu, P., Gueutier, V. (2003). Influence of Treatment Techniques for Pig Slurry on Methane Emissions during Subsequent Storage. Biosyst. Engin., 85, 3, 347–354.
• Miatkowski, Z., Turbiak, J., Burczyk, P., Myczko, A., Karłowski, J. (2010). Prognozy zmian aktywności w sektorze rolnictwa, zawierające informacje niezbędne do wyliczenia szacunkowej wielkości emisji gazów cieplarnianych. Raport z realizacji umowy pomiędzy
• Ministerstwem Rolnictwa i Rozwoju Wsi a Instytutem Technologiczno-Przyrodniczym w Falentach. Bydgoszcz–Poznań.
• Myczko, A., Karłowski, J., Szulc, R. (2002). Szczegółowe badania emisji metanu i podtlenku azotu z fermentacji jelitowej oraz odchodów zwierzęcych. Mat. Konf. VIII Międzynarodowa Konferencja Naukowa, Warszawa.
• Ochrona Środowiska (2013). Główny Urząd Statystyczny, Warszawa.
• Oniszk-Popławska, A., Zowsik, M., Wiśniewski, G. (2003). Produkcja i wykorzystanie biogazu rolniczego. EC BREC/IBMER. Gdańsk – Warszawa.
• Owczuk, M., Matuszewska, A., Kruczyński, S.W. (2014). Ocena wpływu wybranych surowców pochodzenia rolniczego na skład chemiczny i uzysk biogazu. Zesz. Nauk. Instytutu Pojazdów, 1(97),153–162.
• Pawelczyk, A., Muraviev, D. (2003). Zintegrowana technologia oczyszczania ciekłych odpadów z hodowli trzody chlewnej. Przemysł Chemiczny, 82/8-9
• Perazzoloa, F., Mattachinia, G., Tambonea, F., Misselbrookb, T., Provolo, G. (2015). Effect of mechanical separation on emissions during storage of two anaerobically codigested animal slurries. Agric. Ecosyst. Environm., 207, 1–9.
• Romaniuk, W. (2000). Ekologiczne systemy gospodarki obornikiem i gnojowicą. IBMER, Warszawa, ss. 120.
• Roszkowski, A. (2011). Technologie produkcji zwierzęcej a emisje gazów cieplarnianych. Probl. Inżyn. Roln., 2, 83–97.
• Rulkens, W.H., Klapwijk, A., Willersb, H.C. (1998). Recovery of valuable nitrogen compounds from agricultural liquid wastes: potential possibilities, bottlenecks and future technological challenges. Environm. Pollut., 102, 727–735.
• Rzeźnik, W. (2013). Ograniczenie emisji zanieczyszczeń gazowych z tuczarni poprzez zastosowanie instalacji do odzysku ciepła. Inżyn. Roln., 3(146), 331–339.
• Sánchez, M., González, J.L. (2005). The fertilizer value of pig slurry. I. Values depending on the type of operation. Biores. Technol. 96, 1117–1123.
• Szymańska, A.M. (2007). Żwacz i procesy zachodzące w przewodzie pokarmowym przeżuwaczy. Chów Bydła, 4, 24–25.
• Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu. Dz.U. z 2007 r. Nr 147, poz. 147.
• Webb, J., Broomfielda, M., Jonesb, S., Donovan, B. (2014). Ammonia and odour emissions from UK pig farms and nitrogen leaching from outdoor pig production. A review. Sci. Total Environm., 470–471, 865–875.
• Wanga, K., Huanga, D., Yingb, H., Luob, H. (2014). Effects of acidification during storage on emissions of methane, ammonia, and hydrogen sulfide from digested pig slurry. Biosyst. Engin., 122, 23–30.
• Zbytek, Z., Talarczyk, W. (2008). Gnojowica a ochrona środowiska naturalnego. Techn. Roln. Ogrod. Leśna, 4.

Identyfikatory

DOI

10.15576/ASP.FC/2015.14.3.165