Solutions for on-farm integration of biomethanation

Summary A 100-m³ on-farm digester working on bovine manure has been built by the Belgian industrial sector in view of acquiring the know-how in biomethanation technology. After three years of experiments, a project has been started to achieve the on-farm integration of the digester, i.e. to find solutions to the problems occurring upstream in relation to the flow of manure, downstream to the flow of biogas, and to increase the farmer's interests in the management of the plant. Ultimately, the dynamic aspect of farm management shall have a continuous impact on the digester on-farm integration with innovations taking the digester into account.

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Resumen A fin de obtener información sobre la tecnología de la biometanación el sector industrial belga ha construido, integrado en una granja, un digestor de 100 m³ alimentado por estiercol vacuno. Después de tres años de experimentos se ha iniciado un proyecto a fin de lograr la completa integración del digestor en la explotación ganadera. Para ellohay que aportar soluciones a los problemas que ocurren rio arriba en relación con el flujo de estiercol y rio abajo con el de biogas, o bien incrementar el interés del granjero por la gestión de la planta. En el fondo tan solo una gestión dinámica de la explotación ganadera tendrá un impacto prolongado en la integración del digestor en la granja generando innovaciones que tengan en cuenta al digestor.

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Résumé Un digesteur rural de 100 m³ traitant du lisier de bovins a été construit par le secteur industriel belge en vue de l'acquisition de know how en biométhanisation. Après trois ans d'expérience un nouveau projet a été entrepris afin de réaliser l'intégration à la ferme de ce digesteur, c'est-à-dire afin de trouver des solutions aux problèmes en amont du digesteur, en relation avec le flux de lisier, en aval du digesteur, en relation avec le flux de biogaz, et afin de susciter l'intérêt de l'agriculteur pour la gestion de l'installation. L'objectif du projet est d'atteindre le stade où l'aspect dynamique de la gestion de la ferme a des impacts continus sur l'intégration du digesteur, de sorte que les innovations au sein de l'exploitation prennent le digesteur en compte.

     

Anaerobic digestion of native cellulosic wastes

Summary Anaerobic digestion is an extensively used bioconversion process to produce gaseous fuel from native lignocellulosic materials. It consists essentially of two steps; acidogenesis and methanogenesis. Most conventional anaerobic digesters are single-stage systems. Animal waste, agricultural residues, sewage sludge and industrial effluents are suitable as feedstock. Biogas productivity in single stage digestion ranges from 0.5–1.5 m³/m³/day at mesophilic (20–40°C) and 1.0–2.5 m³/m³/day at thermophilic (40–60°C) temperatures, and about 30–50% of the volatile solids are converted to biogas. In two-stage systems, acidogenesis is separated from methanogenesis, which improves cellulose hydrolysis and process efficiency. Recent advances in digester design include the introduction of the upflow anaerobic sludge blanket, and fluidized-bed and fixed-film bioreactors, which are operated at much higher loading. Process efficiency can be as high as 97%. An overview of these technologies is presented.

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Resumen La digestión anaeróbica es un proceso de bioconversión muy utilizado para producir gas combustible a partir de materiales de tipo lignocelulósico. El proceso consta esencialmente de dos etapas acidogénesis y metaogénesis. La mayoría de los digestores de tipo convencional son de una sola etapa. Como material de partida pueden utilizarse residuos dé ganado, agrícolas, lodos de depuradoras y efluentes industriales. La producción de biogás en un digestor de una sola etapa va desde 0.5–1.5 m³/m³ día cuando el proceso transcurre a temperaturas mesófilas hasta 1.0–2.5 m³/m³ día cuando lo hace a temperaturas termófilas, transformándose entre un 30 y un 50% de los sólidos volátiles en biogás. En los sistemas con dos etapas la acidogénesis se separa de la metanogénesis con lo cual se mejora la hidrólisis de la celulosa y por lo tanto la eficiencia del proceso. Entre los recientes adelantos en el diseño de digestores cabe incluir la introducción de una manta de flujo ascendente para fangos anaeróbicos y bioreactores con camas fluidas y de lámina fija que pueden usarse con cargas mayores. La eficiencia del proceso puede llegar entonces hasta 97%. En este trabajo se pasa revista a todas estas nuevas tecnologías.

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Résumé La fermentation anaérobie est un procédé de bio-conversion très utilisé pour produire des carburants gazeux à partir de ligno-cellulose. Elle comporte essentiellement deux étapes: acidogenèse et méthanogenèse. La plupart des digesteurs usuels sont des systèmes à un seul étage. Les déchets animaux, les résidus agricoles, les boues d'épandage et certains effluents industriels sont des substrats appropriés. Dans les fermentations à un seul étage, la productivité en bio-gaz varie entre 0,5 et 1,5 m³ par m³ et par jour pour les températures mésophiles (20–40°C) et de 1,0 à 2,5 pour les températures thermophiles (40–50°C); d'autre part environ 30 à 50% des solides volatils sont convertis en bio-gaz. Dans les systèmes à deux étages, l'acidogenèse est séparée de la méthanogenèse, ce qui améliore l'hydrolyse de la cellulose et l'efficacité du procédé. Les progrès récents concernant la structure des fermenteurs comprennent la circulation du dépôt anaérobie et la réalisation de bioréacteurs à lit fluidisé et à film-fixé, ce qui permet d'opérer avec des charges trés supérieures. L'efficacité peut atteindre 97%. Un aperçu de ces nouvelles technologies est présenté dans l'article.

     

Methane fermentation of water hyacinth: effect of solids concentration and inoculum source

Summary Batch anaerobic digestion of water hyacinth (Eichhornia, crassipes) was carried out in the laboratory. Daily gas yields were 18.9, 20.8. and 27.0 l/kg total solids (TS)/day for feedstocks containing 50, 30 and 20 g TS/l, respectively. Percentage decomposition rates of organic solids were 70.1, 72.0 and 75.6 for the 50, 30 and 20 g TS/l slurries, respectively Differences in methane content of the biogas were negligible. The average biogas produced per kg TS was 631 l. Three types of inoculum were used to start digesters freshly charged with 50 g TS/l of water hyacinth slurry: digested domestic sewage sludge (DSS), sheep rumen liquor (RL) and sludge from an old digester working on water hyacinth (WHS). The digester seeded with WHS gave the highest yield of biogas per kg dry water hyacinth, viz. 552 litres. The unseeded control gave only 221 litres/kg. Decomposition of volatile solids was 71.9% for the WHS digester and only 35.0% for the unseeded digester. The DSS and RL digesters gave results between these extremes with respect to both gas yield and percentage utilization of volatile solids.

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Resumen La digestión anaerobia semi-continua de jacintos acuáticos (Eichornia crassipes) se realizó a escala de laboratorio. Los rendimientos en gas fueron de 18.9, 20.8 y 27.0 l/kg de sólidos totales (TS)/día, y las velocidades de descomposición de sólidos, yolátiles, expresadas en porcentajes, fueron de 70.1, 72.0 y 75.6, ambos parámetros relativos a producto inician con un contenido en sólidos totales de 50, 30, y 20g TS/l respectivamente. La cantidad media de biogás generada por KG TS fue de 6311. Se utilization tres tipos de inóculo para iniciar la fermentación en digestores recién cargados con pasta líquida de jacinto acuático: fangos de depuradora doméstica (DSS), extracto de rumen ovino (RL) y residuos de pasta de jacinto ya fermentada (WHS). El digestor sembrado con WHS fue el que produjo mayor cantidad de biogás por kg de materia seca: 552 l; el digestor sin inocular produjo tan solo 221 l/kg. El porcentaje de sólidos volátiles fue de 71.9% para el digestor con WHS y de 35.0% para el control no inoculado. Los digestores con DSS y RL dieron resultados intermedios tanto para la produccción de gas como para la utilización de sólidos volátiles.

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Résumé La biométhanisation de la jacinthe d'eau (Eichhornia crassipes) a été conduite en milieu non renouvelé (batch) et à l'échelle du laboratoire. On a obtenu des vitesses de production de 18.9, 20.8 et 27.0 litres de gaz par kg de solides totaux (TS) et par jour pour des liqueurs mixtes contenant initialement respetivement 50, 30 et 20 g de TS par litre. La conversion des solides volatils (matière organique) était respectivement de 70.1, 72.0 et 75.6% pour les liqueurs mixtes contenant initalement 50, 30 et 20 g de TS par litre. Les différences en contenu en méthane du biogaz étaient négligeables. La quantité moyenne de biogaz produite par kg de TS était de 6311. Trois types d'inoculum ont été utilisés pour démarrer les digesteurs qui venaient d'être chargés par un broyat de jacinthe d'eau à 50g de TS par litre: la boue digérée de station d'épuration d'eau résiduaire domestique (DSS), la liqueur mixte du rumen, de mouton (RL) et la boue d'un digesteur alimenté dequis longtemps par la jacinthe d'eau (WHS). Le digesteur ensemencé avec l'inoculum WHS a donné le meilleur rendement en biogaz par kg de jacinthe sèche: 5521. Le contrôle sans ensemencement n'a donné que 2211 par kg. La conversion en solides volatils était de 71.9% pour le digesteur ensemencé avec l'inoculum WHS, tandis qu'elle n'etait que de 35.0% pour le digesteur non ensemencé. Les digesteurs ensemencés soit avec l'inoculum DSS soit avec l'inoculum RL ont donné des résultats intermédiaires entre ces deux extrêmes tant pour le rendement en biogaz que pour la conversion des solides volatils.

     

Studies on the cellulolytic bacteria and cellulose degradation in a cattle waste-fed biogas digester

Summary Production of acetate, the key substrate for methane formation in anaerobic digesters, is limiting in cattle waste-fed biogas digesters due to the lignocellulosic nature of the substrate. Since the rate of cellulose hydrolysis affects acetate production, and the number and type of cellulolytic bacteria that exist in a cattle waste biogas digester is not known, 110 cellulolytic bacterial isolates belonging to the Bacillaceae, Propionibacteriaceae and Lactobacillaceae, and coryneform bacteria likeCellulomonas, were isolated from different depths of an operating 10³ KVIC type biogas digester. The population of cellulolytic bacteria varied between 2.0×10³ and 1.4×10⁵/g slurry. Some bacterial isolates exhibited higher cellulase activity than others, with acetate as the major end-product. In general, acetate, propionate and butyrate were the common end-products but one isolate was homoacetogenic and a few others produced propionate or butyrate orisobutyrate in small amounts with acetate. Cellulose degradation rate in the digester was dependent upon the cellulose: lignin ratio.

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Resumen La producción de acetato, substancia clave para la formación de metano en digestores anaerobios, es el factor limitante en las plantas de biogás, alimentadas mediante residuos de ganado, debido a la naturaleza lignocelulósica del material de partida. La velocidad de hidrolisis de la celulosa afecta a la producción de acetato, sin embargo, nose conocen ni el tipo ni la cantidad de bacterias que existen en una planta de biogas de dichas características. Se aislaron 110 cepas bacterianas con propiedades celulolíticas que pertenecían a los grupos de Bacillus, Propionibacterias, y coryneformes, (como el géneroCellulomonas). Estudiando la población de bacterias celulolíticas a distintas profundidades de un digestor de biogás del tipo 10³ KVIC, se observó que ésta variaba entre 2.10³ y 1.4 10³ celulas/g de residuo liquido analizado. Algunos de los aislados bacterianos mostraron una mayor actividad celulolitica que otros, siendo el acetato el producto final mayoritario. En general los productos finales más corrientes fueron: acetato, butirato y propionato; sin embargo, una de las cepas aisladas era homoacetogénica y algunas otras produjeron pequeñas cantidades de propionato, butirato oisibutirato junto con acetato. La velocidad de degradación de la celulosa dependía de la relación celulosa: lignina.

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Résumé Dans les digesteurs anaérobies produisant du biogaz à partir de fumier de bovins, la production d'acétate, qui est l'étape essentielle conduisant au méthane, est limitée à cause de la nature ligno-cellulosique de la matière première. Il a été procédé à des prelévements à différentes profondeurs dans un digesteur KVIC en service, et à 110 isolements de bactéries cellulolytiques appartenant aux Bacillaceae, Propionibacteriaceae, Lactobacillaceae et bactéries coryneformes du typeCellulomonas. Les populations de bactéries cellulolytiques dénombrées varient entre 2,0×10³ et 1,4×10⁵ par g. d'échantillon. Certaines des bactéries isolées ont une activité cellulase plus élevée que d'autres, et dans tous les cas l'acétate est le produit prédominant. D'une manière générale, l'acétate, le propionate et le butyrate constituent les produits principaux. Une souche est homo-acétogène. Un petit nombre d'autres produisent, en dehors de l'acétate, de faibles quantités de propionate, de butyrate et d'isobutyrate. La vitesse de dégradation de la cellulose dans le digesteur dépend du rapport cellulose/lignine.

     

Solid-state methane generation

Summary An 80 m³ solid-state batch-reactor, built from flexible material (up to 75% of the reactor surface area) impermeable for gases was investigated, using different systems of insulation. A mixture of agricultural wastes containing approximately 27% solids was used as feedstock. Loading was accomplished by utilizing the available farm machinery for solids handling. The required solids retention time for sufficient gas production rate was 30 days. During this period of time, the running temperature gradually decreased from 55°C to below 35°C, resulting in a decrease in volumetric gas production rate from 1.6 to 0.6 per m³ reactor volume per day. The methane content of the produced biogas averaged 60% per m³ reactor volume per day. Approximately 30% of biodegradable volatile solids was converted into gas under these conditions.

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Resumen Se estudió un fermentador de residuos sólidos de 80 m³ construido por materiales flexibles (hasta 75% de la superficie total), impermeable a gases y con distintos sistemas de aislamiento. Para alimentar el fermentador se utilizó una mezcla de residuos agricolas con un contenido en sólidos aproximado de 27%. La carga se efectuó mediante maquinaria agrícola adecuada para el manejo de sólidos. La retención de sólidos en el fermentador necesaria para producir gas fue de 30 días. Durante este periodo la temperatura del sistema disminuyó gradualmente de 55°C hasta por debajo de 35°C resultando en una dismiución en la producciòn en volumen del gas desde 1.6 hasta 0.6 m³ por m³ de volumen del reactor y por día. La media de contenido de metano en el gas producido fue de 60%. Aproximadamente un 30% de los sólidos volátiles biodegradables se convirtieron en gas bajo estas condiciones.

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Résumé Un réacteur de 80 m³ en milieu non renouvelé, pour l'état solide et construit pour 75% de sa surface en matériau souple imperméable aux gaz, a été étudié pour différents systèmes d'isolation. Le substrat d'alimentation du réacteur était constitué d'un mélange de déchets agricoles contenant à peu près 27% de solides. La charge du réacteur était effectuée en utilisant la machinerie disponible de la ferme. Le temps moyen de rétention des solides pour une vitesse suffisante de production de gaz était de 30 hours. Pendant cette période, la température du milieu réactionnel a baissé progressivement de 55°C à moins de 35°C, entraînant une diminution progressive de la vitesse de production volumétrique du gaz de 1.6 à 0.6 m³ par m³ de volume de réacteur par jour. Le contenu en méthane du gaz produit oscillait autour de 60%. Environ 60% de solides volatils biodégradables étaient convertis en gaz dans ces conditions.

     

Introduction to the Consultative Committee Meeting for Biomethanation of Agro-industrial Residues for Energy Recovery and Nutrient Recycling

Summary Industrial managers are more and more concerned by decreasing the energy dependence of their activity and the social pressure to achieve pollution abatement laws increases. But investments in the field of biomethanation of agro-industrial residues for energy recovering and nutrient recycling are difficult to assess and promote. Therefore the Belgian Government and UNIDO decided to convene a Consultative Committee Meeting oriented towards the facilitation of the realization of biomethanation investments through the analysis of their structural impeding mechanisms and the elaboration of concrete and appropriate solutions.

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Resumen Una de las preocupaciones más acuciantes de los empresarios industriales es disminuir la dependencia enegética de sus actividades y también el incremento de la presión social que impulsa ordenamientos jurídicos antipolucion cada vez más estrictos. A pesar de todo ello persiste la dificultad en promocionar y asesorar inversiones en los sectores del reciclaje energético y de nutrientes mediante la producción de biogas a partir de residuos agroindustriales. Así pues el gobierno belga y UNIDO han decidio crear un comité consultivo destinado a facilitar la realización de inversiones para la producción de biogas mediante el análisis estructural de cada problemática concreta y la elaboración de las soluciones pertinentes.

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Résumé D'une part les industriels sont de plus en plus concernés par l'augmentation de la dépendance énergétique de leur activité. D'autre part la pression sociale en faveur de l'établissement de lois de règlementation de la pollution augmente également. Cependant les investissements dans le domaine de la biométhanisation des déchets agro-industriels en vue de la récupération de l'énergie et du recyclage des matières sont difficiles à promouvoir et réaliser. C'est pourquoi le gouvernement belge et l'ONUDI ont décidé de rassembler un comité consultatif destiné à faciliter la réalisation de ces investissements par l'analyse des mécanismes structurels qui leur font obstacle et par l'élaboration de solutions concrètes et appropriées.

     

Biomethanation of industrial effluents for energy recovery in China

Summary China has large amounts of effluents containing high organic loads. It is paying special attention to intensifying the process of biomethanation to increase the biogas production per unit of reactor volume and to reduce pollution. At present, a few plants have been realized such as two plants treating urban wastewater sludge, one plant working on effluents from the citric acid industry and three plants working with effluent from three alcohol distilleries. Biomethanation of waste liquor from pulp processing by lime has been studied on the laboratory scale and 79% COD removal has been obtained. An Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) pilot plant of 24 m³ fed with filtered residual liquor from a distillery produces 5 m³/m³ digester per day with a COD removal of 93%. Until now the extension of biomethanation of industrial effluents has been limited because the COD content of the effluents is still beyond the effluent discharge standards.

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Resumen China tiene una gran cantidad de efluentes con un nivel de polución orgánica elevado. Actualmente se está prestando una atención especial a los procesos de biometanación para poder incrementar la producción de biogas por unidad de volumen del reactor y aumentar la reducción del nivel de polución. Hasta ahora tan solo existen 2 plantas de tratemiento de aguas residuales urbanas, 1 planta que trabajan con efluentes de una fábrica de ácido ctrico y 3 plantas que trabajan con efluentes de 3 destilerias de alcool. Se ha estudiado a nivel de laboratorio la biometanación del licor de desecho del tratamiento de la pulpa con cal obteniéndose una disminución del 79% del COD. Una planta piloto UASB de 24 m³ alimentada con licor residual de destilerias filtrado produce 5 m³ y por día con una disminución del COD del 93%. Hasta el momento la expansión de la biometanación se ha visto frenada porque el contenido en COD de los efluentes no está aún contemplado en la normativa sobre vertidos líquidos.

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Résumé La Chine produit de grandes quantités d'effluents à fortes concentrations en matières organiques. Elle attache donc une importance particulière à l'intensification des procédés de biométhanisation afin d'en augmenter la productivité et l'effet dépolluant. A l'heure actuelle il existe quelques réalisations telles que deux installations de traitement des boues d'eaux résiduaires urbaines, un installation alimentées par les effluents d'industries de production d'acide citrique, et trois installations traitant des effluents de distillerie d'alcool. La biométhanisation d'eaux résiduaires résultant du processing de la pâte à papier par la chaux a été étudiée à l'échelle laboratoire et une réduction de 79% de la DCO a été obtenue. Une installation pilote (Upflow Anaerobic Sludge Blanket, UASB) de 24 m³ alimentée par les eaux résiduaires filtrées d'une distillerie produit 5 m³ par m³ et par jour avec une élimination de 93% de la DCO. Jusqu'à présent le développement de la biométhanisation d'effluents industriels a été limitée par un contenu en DCO des effluents méthanisés encore supérieur aux normes de décharge.

     

Evaluation of methods of extraction and partial characterization of cell wall carbohydrates of brewer's yeast strain,Saccharomyces cerevisiae

Summary Three procedures, the use of ethylene diamine, KOH, or pronase digestion, were compared for their ability to yield mannan, glucan and chitin from a strain of brewer's yeast,Saccharomyces cerevisiae. The use of KOH caused the greatest loss of total carbohydrate, and pronase digestion caused the least. Water-soluble carbohydrate (mannan) was best separated by the use of detergent (ethylene diamine). Chitin could not be separated from glucan; even after hot acid and alkali digestion a small amount of glucan remained associated.

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Resumen Se comparan tres procedimientos: el uso de etilendiamina, KOH, on una digestión mediante pronasa en relación a su capacidad para obtener manano, glucano y quitina a partir de una cepa de levadura de cervezaSaccharomyces cerevisae. La utilización de KOH causó la mayor pérdida en carbohidratos totales y la digestión con pronasa la menor. El carbohidrato hidrosoluble (manano) se separó mejor con detergente (etilendiamina). La quitina no pudo separarse del glucano, incluso después de un tratamiento con ácido en caliente y una digestión alcalina una pequeña proción de glucano permaneció asociada.

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Résumé Trois procédés de traitement par l'éthylène-diamine, par KOH et par la pronase ont été comparés en ce qui concerne leur aptitude à libérer du mannane, du glucane et de la chitine à partir deSaccharomyces cerevisiae. Le traitement par KOH donne la plus forte, et celui par la pronase la plus faible, perte en carbohydrates totaux. Les carbohydrates hydro-solubles (mannane) sont mieux séparés par un détergent (éthylène-diamine). La chitine n'a pu être complétement séparée du glucane; même après digestion acide ou alcaline à chaud, une petite quantité de glucane est restée fixée.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16.8.1985.     

Biogas digester for palm oil mill wastes and 1.8 Mw generating system in Gunung Meliau,with linkage to Pontianak system

Summary In a common palm-oil industry 400 tons of fresh fruit bunches are processed each day. The wastes resulting from this processing (64% in weight of the fresh fruit) are burned to produce the steam needed in the processing while the sludge waters are discharged in rivers. A biogas plant of 4×4000 m³ would produce 24 000 m³ biogas per day. If the production, of fertilizer (40 tons/day) is included in the rentability study, the pay-back time is 9 years and the unit cost $US 0.06 per kWh.

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Resumen En una industria tipo de obtención de aceite de palma se processan más de 400 toneladas diarias de frutos frescos. Los residuos de este proceso (64% del peso fresco de los frutos) se queman para producir el vapor que se necesita en el proceso mientras las aguas residuales se vierten en ríos. Una planta de biogas de 4×4000 m³ produciría 24000 m³ de biogas diarios. Si la producción de fertilizante se incluye en el estudio de rentabilidad, el tiempo de amortización es de 9 años y el coste de la unidad de 0.06 $USA por Kwh.

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Résumé Dans une industrie de production d'huile de palme, 400 tonnes de noix de palme sont transformées chaque jour. Les déchets résultant de cette transformation (64% en poids du fruit frais) sont brûlés pour produire de la vapeur nécessaire au cours du processus, tandis que les boues résiduaires sont déchargées dans les cours d'eau. Une installation de biométhanisation de 4×4000 m³ traitant l'ensemble de ces déchets pourrait produire 24 000 m³ de biogaz par jour. Si on prend en compte dans l'étude de rentabilité la production d'un effluent à valeur fertilisante à raison de 40 tonnes par jour, le temps de, recouvrement de l'investissement serait de 9 ans et le prix unitaire du kWh de 0.06 dollars US.

     

A general view of domestic digesters' development in China

Summary By 1980 there were 7 million domestic digesters in China. Presently 5 million digesters are in use with a mean volume of 6 to 10 m³ each. The reasons for this reduction are (1) poor construction in the early years because of lack of technical research and experiments, (2) mistakes in statistics, and (3) natural degradation. But China has kept on paying attention to the development of domestic digesters and about 0.5 million units have been built every year since 1980. Moreover, as living conditions improve in rural areas and daily maintenance of domestic digesters is not convenient, domestic digesters are being less and less considered. People prefer the use of biogas supply stations that insure a constant gas supply. In these cases, the investment is co-financed by the local government and the households. The investment is recovered in 5 to 10 years by selling the gas and the fertilizer.

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Resumen En 1980 habían en China 7 millones de digestores domésticos Actualmente tan solo estan en funcionamiento 5 millones, con un volumen medio de 6–10 m³ cada uno. Las razones para esta disminución pueden ser: (1) mala construcción en los primeros años debido a faltas en la investigación técnica o en la experimentación, (2) errores en las estadísticas o (3) degradación natural. A pesar de ello China ha seguido prestando atención al desarrollo de digestores domèsticos y cerca de 0.5 millones de unidades se construyen anualmente desde 1980. Hay que considerar además que las condiciones de vida en las zonas rurales han experimentado una mejora substancial y el mantenimiento diario de los digestores domésticos no se ve favorecido, por lo cual estos van perdiendo en popularidad. Los habitantes de estas zonas rurales prefieren la utilización de centrales de biogas que aseguran un suministro continuado de gas. En este caso la inversion se cofinancia entre el gobierno local y los futuros usuarios. El coste de la inversión se recupera en 5–10 años mediante la venta del gas y del fertilizante producidos.

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Résumé En 1980, il y avait 7 millions de digesteurs domestiques en Chine. Actuellement 5 millions de digesteurs sont opérationnels, avec un volume moyen de 6 à 10 m³. Les raisons de cette diminution sont soit (1) une mauvaise construction dans les premières années à cause du manque de recherche technique et d'expérience, soit (2) des erreurs dans les statistiques ou (3) la dégradation naturelle. Mais la Chine a continué à accorder de l'attention au développement des digesteurs domestiques et 0.5 million d'unités ont été construites chaque année depuis 1980. Cependant l'amélioration des conditions de vie en milieu rural et la charge que représente la gestion journalière d'un digesteur domestique font que ces derniers sont de moins en moins mis en oeuvre. On leur préfère les stations de distribution qui assurent un approvisionnement constant. Dans ce cas l'investissement est co-financé par l'administration locale et les ménages. Il est recouvert en 5 à 10 ans par la vente du gaz et de l'effluent en tant que fertilisant.

     

Solid state fermentation of apple pomace for citric acid production

Summary A solid state fermentation process is described for the production of citric acid from apple pomace byAspergillus niger NRRL 567. The yields of citric acid varied with the pomace varieties, and were dependent on (1) the amount of methanol present in the pomace, and (2) the fermentation time and temperature. The process yielded as much as 90 g citric acid/kg apple pomace fermented in the presence of 3–4% methanol at 30°C in five days.

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Resumen Se describe un proceso de fermentación en estado sólido para la producción de ácido cítrico a partir de residuos de manzana, utilizandoAspergillus niger NRRL 567. La producción de ácido cítrico varió con el tipo de residuo utilizado y dependió de (1) la cantidad de metanol presente en los residuos y (2) del tiempo y la temperatura del proceso. La fermentación puede producir hasta 90 g de ácido cítrico/kg de residuo de manzana, fermentado en presencia de 3–4% de metanol a 30°C de temperatura durante 5 días.

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Résumé Le procédé de fermentation en milieu solide qui est décrit est déstiné à la production d'acide citrique à partir du marc de pommes parAspergillus niger NRRL 567. Les rendements en acide citrique varient suivant les variétés de pommes et dépendent: (1) de la quantité de méthanol présente dans le marc, et (2) du temps de fermentation et de la température. On peut obtenir jusqu'à 90 g d'acide citrique par kg de marc de pommes fermenté, en présence de 3 à 4% de méthanol, à 30°C et en 5 jours.

     

Le role des autorités publiques dans la réalisation de projets de biomethanisation: l'exemple du Ministere de l'Energie du Burundi et sa coopération avec la Belgique,la Chine et la RFA

Résumé Le programme biogaz au Burundi a démarré par la création d'un Département chargé de la mise au point de stratégies de vulgarisation de nouvelles sources d'énergie. Au sein de ce Département on a établi les constats suivants: (1) la nécessité de former des cadres et d'établir un inventaire de la biomasse biodégradable au Burundi; (2) un problème de collecte des déchets et de distribution du gaz et des effluents dû à l'habitat dispersé; (3) l'existence de collectivités (écoles, hôpitaux, casernes); et (4) l'évacuation dans le lac Tanganyka des déchets des usines agro-alimentaires. En conséquence le Burundi a fait appel à trois formes de coopération. Un financement de l'Administration Belge de la Coopération au Développement a permis l'éstablissement d'un centre de démonstration et d'un laboratoire responsables de recherches, cours de formation, démonstration et suivis scientifiques et techniques. Un financement du Gouvernement Burundais permet à trois experts chinois la réalisation de digesteurs pilotes à raison de cinq à six par province. Un financement de la GTZ permet la diffusion de la technologie par le biais de la mise en place d'une structure (bureaux régionaux, formation de techniciens maçons et de multiplicateurs potentiels) et la construction d'installations.

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Summary The Burundi biogas programme started with the setting up of a new Department with the overall responsibility for the popularization of new sources of energy. The biogas programme started because : (1) it was felt necessary to train staff and to establish an inventory of the biodegradable biomass in Burundi; (2) a largely scattered habitat complicated both the collection of domestic waste and the distribution of gas; (3) there existed large communities like schools, hospitals, etc.; and (4) the fact that Lake Tanganyka was more and more used as a dumping area for the wastes of the agro-industrial industry. Thus three cooperation programmes were started. From Belgium a funding by BADC allowed setting up of a demonstration centre and laboratory to promote research on biomethanation, to train personnel and permit scientific and technical follow-up of biomethanation projects. Three Chinese experts were recruited to help realize pilot digesters in all the provinces. And finally a programme funded by West Germany realized the dissemination of the technology through the country with the training of peasants via local training centres.

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Resumen El programa de biogas de Burundi empezó con la creación de un nuevo departamento con la misión de popularizar nuevas fuentes de energía. El programa de biogas empezó porque (1) se creyó necesaria la formación de personal y el establecimiento de un inventario de la biomasa biodegradable en Burundi, (2) el hábitat muy desperdigado complica tanto la recolección de basuras domésticas como la distribución de gas, (3) existen comunidades numerosas como escuelas, hospitales etc. y (4) el lago Tanganika se estaba utilizando cada vez más como un basurero para los desechos de la industria agro-industrial. Así pues se iniciaron tres programas de cooperación: Bélgica mediante la financiación del BADC permitió la creación de un centro de demostración y de un laboratorio para promocionar la investigación en biometanación, formar al personal y permitir un seguimiento científico y técnico de los proyectos de biometanación. Se ha obtenido la colaboración de tres expertos chinos para ayundar a la realización de digestores piloto en todas las provincias. Y finalmente un programa financiado por Alemania Occidental se encarga de la distridución de la tecnología por todo el país formando campesinos a través de centros de formación locales.

     

Report on the use of biomethanation in Argentina

Summary Biomethanation in Argentina is considered for the treatment of agro-industrial wastes, to reduce pollution and costs of wastewater treatment, and for the treatment of animal manure in locations far away from the energy-distribution systems. For the treatment of stillage the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor has been retained on the basis of the results obtained in a 100-litre semi-pilot-plant reactor. A 30-m³ UASB pilot plant is to be built in a leading distillery. The expected production of a full-scale plant would cover, 65 to 70% of the energy needs of the distillery. In biomethanation of manure, the only farms that could profit from biogas technology are the milking farms located far away from the electricity distribution system where the manure collected during the milking time could produce the energy needed to cool the milk from 22°C to 4°C.

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Resumen En Argentina se usa la biometanación para el tratamiento de residuos agro-industriales, para reducir los niveles de polución y el coste de tratamiento de aguas residules y para el tratamiento de estiercol animal en lugares lejanos de la red de distribución energética. Debido a los resultados obtenidos en un reactor semi-piloto de 100 litros se sigue utilizando el UASB para el tratamiento de los desechos de destileria. Se va a construir una planta piloto UASB en una de las destilerias más importantes. Las expectativas de producción cubren du un 65% a un 70% de las necesidades energéticas de la destileria. En relación con la biometanación de estiercol las únicas explotaciones agrarias que podrían beneficiarse de la tecnología del biogas son las granjas lecheras localizadas lejos de la red de distribución electrica donde el estiercol recogido durante el tiempo de ordeñe podría producir la energía necesaria para enfriar la leche de 22°C a 4°C.

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Résumé En Argentine la biométhanisation est essentiellement prise en compte d'une part pour le traitement des eaux résiduaries des agro-industries, pour réduire la pollution et le coût de traitement des ces déchets, et d'autre part pour le traitement de lisiers animaux dans des régions éloignées du réseau de distribution d'énergie. En ce qui concerne le traitement des eaux résiduaires, le procédé Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) a été retenu sur base des résultats obtenus dans un digesteur pilote de 100 1. Une installation pilote de 30 m³ sera construite dans une distillerie importante susceptible de couvrir 65 à 75% de ses besoins énergétiques avec la production attendue d'une installtion de taille réelle. En ce qui concerne la biométhanisation de lisier, les seules exploitations qui tireraient profit de la technologie sont les élevages laitiers situés loin du réseau de distribution d'électricité, où le lisier récolté pendant la traite pourrait produire l'énergie suffisant au refroidissement du lait.

     

Effect ofRhizobium inoculation and the application of phosphate on the growth,yield and nitrogen fixation of soybeans

Summary Application of phosphate at 60, 90 and 120 kg P ha^–1 to the Bragg variety of soybeans inoculated with a mixture of three strains ofRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) and grown in silty loam soil in a pot experiments, significantly improved the number of nodules per plant and increased production of shoots and roots by 65, 36 and 17%, the yield of pods by 38, 12 and 3% and N₂-fixing capacity by 57, 29 and 20%, respectively. Rhizobium inoculation alone with the test strains caused a positive but poor nodulation of the crop and increased its dry-matter production of shoots and roots by 22%, pods yield by 7% and N₂-fixing capacity by 6%. Soybean plants from uninoculated treatments were without nodules indicating that indigenous rhizobia associated with this crop are absent in the test soil. Phosphate concentration in the total dry matter of mature crop exhibited an increasing tendency as a result of all the applied levels of phosphorus.

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Resumen La adición de fosfato (60, 90, y 120Kg P ha^–1) a plantas de soja de la variedad Bragg inoculadas con una mezcla de tres cepas deRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) cultivada en contenedores en un suelo arcillo-limoso, mejoró significativamente el número de nódulos por planta, aumentó la producción de tallos y raíces en un 65, 36 y 17%, el rendimiento de la cosecha en un 38, 12 y 3%, y la capacidad fijadora de N₂ en un 57, 29 y 20% respectivamente. La sola inoculación con las cepas deRhizobium ya mencionadas produjo una nodulación positiva aunque pobre del cultivo, incremetando la producción de tallos y raíces en un 22%, el rendimiento de la cosecha en un 7% y la capacidad fijadora de nitrógeno en un 6%. Las plantas de soja de los tratamientos no inoculados no tenían nódulos lo que indica que no habían rizobios específicos para esta planta en el suelo ensayado. La concentración de fosfato en la materia seca de las plantas maduras mostraba una tendencia a incrementarse como resultado de la aplicación de los distintos niveles de fosfato.

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Résumé L'application du phosphate à raison de 60, 90 et 120 kg en phosphore par hectare à la variété Bragg de soja inoculée avec un mélange de 3 souches deRhizobium japonicum (TAL 102, TAL 377 et TAL 379) et cultivée sur un sol gras limoneux dans des expériences en jarre de croissance, a augmenté de manière significative le nombre de nodules par plant et a augmenté la production des pousses et racines respectivement de 65, 36 et 17%, le rendement des cosses respectivement de 38, 12 et 3% ainsi que la capacité de fixer l'azote, respectivement de 57, 29 et 20%. L'inoculation seule avec les souches testées de Rhizobium a causé une nodulation positive mais faible de la plante, et a augmenté la production en matière sèche des racines et pousses de 22%, le rendement en cosses de 7% et la capacité de fixer l'azote de 6%. Les plants de soja dans les expériences sans inoculation ne présentaient pas de nodules, indiquant par là que les rhizobia endogènes associés avec cette plante étaient absents dans le sol expérimental. La concentation en phosphate dans la matière sèche totale de la plante mûre a marqué une tendance à l'augmentation comme suite aux applications du phosphore à tous les niveaux.

     

Assessment of N2 fixation in groundnut (Arachis hypogaea L.) and cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) and their relative N contribution to a succeeding maize crop in Northern Ghana

Summary The N-balance method was employed to estimate N₂ fixation in a field-grown, early cultivar of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp cv. IT 82-18) and groundnut (Arachis hypogaea L. cv. Chinese) using maize as reference plant. The maturity of all crops was well matched. Nitrogen derived from biological fixation was 101 kg ha^–1 in groundnut and 201 kg ha^–1 in cowpea, indicating that the two legumes could satisfy about 79% and 89%, respectively, of their N requirements from nodule symbiosis. Net N returns to soil in leguminous residues were 68 kg ha^–1 for groundnut and 150 kg ha^–1 for cowpea. Grain yields of maize succeeding maize and legumes during the same season showed marked differences (P<0.05) between maize-after-legumes, and maize-after-maize. Dry-matter yields were also significantly different (P<0.01) in a like manner. The application of five rates of N fertilizer, 0 to 120 kg (NH₄)₂SO₄ ha^–1, to maize indicated that at zero fertilizer-N, maize grain yields were 89% and 95% higher when grown after groundnut and cowpea than when preceded by maize, corresponding to 77% and 76% respectively of dry-matter yields. The N benefit of each legume to maize in the rotation was equivalent to 60 kg ha^–1 of N fertilizer based on grain and dry-matter yields. About 27% and 60% of residue-N from cowpea and groundnut were utilised by the following maize crop, respectively. It was concluded that the proportions of N derived from decomposing leguminous residues by succeeding cereal crops during the first year of rotation are generally not high.

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Resumen El método del equilibrio nitrogenado se empleó para estimar la fijación de N₂ en campo de un cultuvar temprano de caupí (Vigna unguiculata L. Walp cv. IT 82-18) y de uno de maní (Arachis hypogaea L. cv. chinese) utilizando el maíz como cultivo de referencia. La maduración de los tres cultivos fue simultanea. El nitrógeno derivado de la fijación biológica fue de 101 kg/ha en maní y de 201 kg/ha en caupí, indicando que ambas leguminosas podían satisfacer cerca de un 79% y de un 89%, respectivamente, de sus requerimientos en N₂ mediante la simbiosis con nódulos. Los residuos de las leguminosas significaron un aporte neto de N al suelo de 68 kg/ha para el maní y de 105 kg/ha para el caupí. Las cosechas de maíz que sucedieron a los cultivos tempranos de leguminosas y de maíz mostraron unas marcadas diferencias significatives tanto en producción de grano (P<0.05) como en producción de materia seca (P<0.01). La aplicación de cinco niveles de fertilización nitrogenada (de 0 a 120 kg/ha en forma de (NH₄), SO₄) indicó que al nivel 0 la producción de maíz en grano fue, respectivamente, un 89% y un 95% superior cuando el cultivo se realizó después de maní y de caupí, comparándolo con el rendimiento obtenido cuando el cultivo precedente fue maíz, dichos valores corresponden a una producción en materia seca de respectivamente, 77% y 76%. El beneficio aportado por las leguminosas en la rotación con maíz fue equivalente a un abonado nitrogenado de 60 kg/ha, calculado sobre la producción de grano y de materia seca. Cerca de 27% y del 60% del residuo nitrogenado de caupí y de maní, respectivamente, fueron utilizados por la siguient cosecha de maíz. Se concluyó que las proporciones de N derivadas de la descomposición de residuos de leguminosas asimilables por la siguiente cosecha de cereales no son elevadas.

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Résumé La méthode du bilan d'azote a été employée pour estimer la fixation de l'azote par un cultivar initial de cowpea (Vigna unguiculata L. Walp cv. IT 82-18) et d'arachide (Arachis hypogaea L. cv. Chinese), le maïs servant de plante de référence. La maturité des différentes récoltes a été synchronisée. La quantité d'azote provenant de la fixation biologique a été de 101 kg ha^–1 avec l'arachide et 201 kg ha^–1 avec le cowpea, ce qui montre que les deux légumineuses peuvent, par fixation biologique, satisfaire environ 79 et 89% de leurs besoins en N. Le gain net du sol en N fourni par les résidus des légumineuses a été de 68 kg ha^–1 dans le cas de l'arachide et 150 kg ha^–1 dans celui du cowpea Le rendement en grain du maïs succédant au maïs et aux légumineuses au cours de la même saison présente des différences significatives (P<0,05) entre la succession légumineuses-maïs et maïs-maïs. Les rendements en matière sèche diffèrent eux aussi dans le même sens et de façon significative (P<0,01). L'application au maïs de cinq doses d'engreis azoté, allant de 0 à 120 kg ha^–1, a montré qu'en l'absence d'engrais les rendements en grain du maïs sont 89% et 95% plus élevés après la culture d'arachide et de cowpea que dans le cas d'une succession maïs-maïs, et les rendements en matière sèche sont respectivement accrus de 77 et 76%. D'après les rendements en grain et en matière sèche, le gain net de N procuré au maïs par les deux légumineuses équivaut à 60 kh ha^–1 d'engrais azoté. Environ 27% et 60% de l'azote résiduel provenant réspectivement du cowpea et de l'arachide sont utilisés par la culture secondaire de maïs. En conclusion, les proportions de l'azote fourni par la décomposition des résidus de légumineuses qui sont utilisées par une culture de céréales au cours de la première année de rotation sont peu élevées.

     

Epuration biologique du lisier de porc par production de biomasses d'algues unicellulaires

Résumé Ce travail s'attache à l'épuration biologique du lisier de porc par l'entremise de bactéries aérobies (traitement secondaire) et de microalgues d'eau douce (traitement tertiaire). La minéralisation de la matière organique du lisier libère des éléments nutritifs nécessaires à la croissance des algues. Etant donné leur forte composition en protéines, les biomasses ainsi obtenues sont susceptibles d'être utilisées dans l'alimentation des animaux d'élevage. Le traitement secondaire consiste en une aération de 22 jours d'un lisier préalablement centrifugé; puis, dilué 30 fois, celui-ci sert à la culture deScenedesmus sp., dans les conditions naturelles. Nos résultats démontrent la faisabilité d'un tel procédé, qui pose cependant quelques problèmes. L'aération désodorise le lisier, et réduit la concentration d'ammoniaque de 97% en dix jours. La culture d'algues mène à un enlèvement satisfaisant des ions NH₄ ⁺, mais les biomasses produites restent faibles (220 mg poids sec/1). L'étude démontre qu'il est indispensable d'améliorer le système de diffusion de l'oxygène, afin de réduire le temps de rétention du traitement secondaire à environ une semaine et éviter le développement des bactéries dénitrifiantes.

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Biological treatment of pig manure by production of unicellular algal biomass

Summary This study proposes a biological treatment of pig manure by means of aerobic bacteria (secondary treatment) and freshwater microalgae (tertiary treatment). Degradation of the organic matter of the waste regenerates nutritive elements required for algal growth. The algal biomass, of high protein content, could be used for animal feed. The secondary treatment consists of a 22-day aeration of a centrifuged plg manure. This liquid is then diluted and submitted to cultures ofScenedesmus sp. under natural conditions. Our results show the practicability of the designed sequence of operations and indicate some problems. Besides deodorizing the manure, the aerobic fermentation decreased ammonium (NH₄ ⁺) concentrations by 97% within 10 days. The algal culture was satisfactory regarding NH₄ ⁺ uptake, but biomass production was relatively low, at 220 mg dry weight/1. The reactor (secondary treatment) could be improved with a better aeration device, to reduce retention time to about one week and avoid the appearance of denitrifying bacteria.

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Tratamiento biologico de estiercol de marranos mediante la producción de biomasa de algas unicelulares

Resumen Este estudio propone un tratamiento para los desechos de pocilgas mediante bacterias aerobias (tratamiento secundario) y algas de aguas dulces (tratamiento terciario). La degradación de la materia organica procedente de estos desechos regenera los elementos nutritivos necesarios para el crecimiento de las algas. La biomasa producida por las algas, de elevado contenido proteico, puede utilizarse para la alimentación animal. El tratamiento secundario consiste en la aeración durante 22 dias de residuos de pocilgas centrifugados. El líquido resultante es entonces diluido y tratado con cultivos deScenedesmus sp. en condiciones naturales. Los resultados obtenidos muestran la posibilidad de realizar las operaciones antes indicadas y esbozan algunos problemas. Aparte de desodorizar el estiércol la fermentación aerobia disminuye en diez días las concentraciones de amoniaco (NH₄ ⁺) hasta en un 97%. El cultivo de algas fue satisfactorio en relación a la absorción de NH₄ ⁺ pero la producción de biomasa fue relativamente baja consiguiendose tan solo 220 mg peso seco/ litro. El reactor, donde tiene lugar el tratamiento secundario podria mejorarse mediante un nuevo mecanismo de aeración que redujera el tiempo de retención a una semana, se evitaria con ello la aparición de bacterias desnitrificantes.

     

Status of biomethanation development in India

Summary More than 142 distilleries in India produce 12000 million litres of effljent per year with a biogas potential of 22 to 30 litres per litre of effluent. Only four distilleries already produce biogas from their effluent. In these distilleries the biogas replaces coal for the production of energy. Incentives for the development of biomethanation are provided in the form of ediction of pollution control laws, subsidies on incremental costs, special refinance and discounting schemes, etc. Ashok Organics Ltd. possesses the know-how and sells the technology.

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Resumen Más de 142 destilerias en la India producen 12000 millones le litros de efluentes al año, con un potencial para la producción de biogas de 22 a 30 m³ por litro de effluente. Unicamente 4 destilerias producen biogas a partir de sus efluentes. En estas destilerias el biogas sustituye al carbón para la producción de energía. Se esta incentivando el desarrollo de sistemas de biometanación mediante la promulgación de leyes para el control de la polución, subsidios para los costes instrumentales y planes especiales de descuento y financiación. Mesas Ashok Organics Ltd. posee y vende la tecnología adecuada.

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Résumé En Inde, plus de 142 distilleries produisent 12 millions de m³ d'effluents par an, avec un potentiel de production de biogaz de 22 à 30 m³ par m³ d'effluent. A l'heure actuelle quatre distilleries seulement produisent du biogaz à partir de leurs effluents. Dans ces distilleries le biogaz remplace le charbon pour la production d'énergie. Il existe pourtant des incitants au développement de la biométhanisation, sous la forme de subsides, de programmes spéciaux de financement, de taux d'intérêts avantageux et de lois pour le contrôle de la pollution. De plus une firme indienne, Ashok Organics, possède le know how et vend la technologie.

     

Nitrogen fixation in some rice soils in Sri Lanka

Summary In situ measurements of nitrogenase activities in some rice soils, representing three different agroclimatic zones of Sri Lanka, demonstrated that there is a great potential for nitrogen fixation in these paddy soils, provided that they are continuously flooded and that nitrogenous fertilizer levels are relatively low. Under such conditions cyanobacterial (blue-green algal) fixation predominates. In certain areas of the wet zone, with highly organic soils, cyanobacterial fixation could probably meet a great part of the N-fertilizer input recommended. Heterotrophic rhizosphere fixation may also be significant, especially in the dry zone. Low concentrations of fertilizer-N were found to stimulate cyanobacterial numbers and total nitrogen fixation, at one site (dry zone), whereas high levels negatively affected total fixation at all sites investigated. In the absence of N-fertilizers, inoculation as well as additions of Mo, increased cyanobacterial numbers, nitrogen fixation activity and available ammonia levels substantially at the investigated site (dry zone). Rice grain yields did not vary significantly between treatments, because of too large a heterogeneity in the field with respect to water management.

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Resumen Medidas in situ de las actividades nitrogenàsicas de algunos suelos arroceros representativos de tres zonas agroclimáticas distintas de Sri Lanka demostraron que existe un potencial considerable para la fijación de nitrógeno en estos suelos encharacados siempre y cuando permanezcan bajo el agua y la fertilización nitrógenada se mantenga relativamente baja. En estas condiciones la fijación predominante es la realizada por cianobacterias (algas verdeazules). En algunas areas de la zona húmeda con suelos muy orgánicos la fijación mediante cianobacterias podría suministrar una gran parte del aporte en nitrógeno recomendado. La fijación heterotrófa en la rizosfera puede también representar un aporte significativo, especialmente en la zona seca. Bajas concentraciones de fertilizante nitrogenado estimularon el número de cianobacterias y la fijación de nitrógeno total en uno de los suelos estudiados (zona seca) mientras que niveles elevados afectaron negativamente a la fijación en todos los suelos estudiados. En ausencia de fertilizantes nitrógenados la inoculación así como adiciones de Mo incrementaron sustancialmente el número de cianobacterias, la actividad fijadora de nitrógeno y los niveles de amonio disponibles en el suelo estudiado (zona seca). La cosecha de arroz no varió significativamente entre los distintos tratamientos debido a la excesiva heterogeneidad en el uso del agua.

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Resumé Des mesuresin situ d'activité de nitrogénase dans quelques sols de rizière, représentant trois zones agro-climatiques différentes du Sri Lanka, ont démontré qu'il y a une grande potentialité pour la fixation d'azote dans ces sols, pourvu qu'ils soient continuellement inondés et que le niveau de fertilisation azotée soit relativement bas. Dans ces conditions, la fixation par les cyanobactéries (algues bleu-vertes) prédomine. Dans certaines régions de la zone humide, aux sols à forte teneur en matière organique, la fixation par les cyanobactéries puet probablement satisfaire une grande partie du besoin recommandé en fertilisant azoté. La fixation par la rhizosphère hétérotrophe peut, elle aussi, être significative, surtout dans la zone sèche. Des concentrations faibles en fertilisant azoté ont révélé stimuler le nombre de cyanobactéries et la fixation totale d'azote, sur un site (zone sèche), tandis que des teneurs élevées affectaient négativement la fixation totale sur tous les sites étudiés. En absence de fertilisant azoté, l'inoculation ainsi que l'ajout de Mo ont augmenté le nombre de cyanobactéries, l'activité fixatrice d'azote et le niveau d'ammoniaque disponible, de manière substantielle sur le site étudié (zone sèche). Le rendement en graines de riz n'a pas varié de manière significative d'un traitment à l'autre, à cause d'une hétérogénéité trop grande sur le champ en matière de gestion d'eau.

     

Some factors influencing permeability of cell walls/membranes of the osmotolerant yeastSaccharomyces rouxii grown in the presence and absence of 18% NaCl

Summary Saccharomyces rouxii is an essential micro-organism in the soy sauce/Japanese shoyu/Japanese miso fermentations. Its major activity occurs under conditions of high NaCl content, up to 18% or higher when the pH of the substrate is below 5.0.Saccharomyces rouxii grew much more rapidly and to higher cell population levels in the absence of added salt than with 18% (w/v) NaCl at either pH 7.0 or 4.5. Cells grown with 18% salt were smaller than those grown without added salt. Lower surface area combined with a thicker membrane decreased passive permeability. Growth in the presence of salt resulted in higher content of crude protein, total lipids, phosphatidyl choline and glycerol. The lipid content of the cells reflected the osmotic pressure whether it was caused by NaCl or sugar concentration in the medium. On the other hand, the cells grown in the presence of 18% NaCl contained much less K⁺ and retained potassium and sodium less efficiently. The triosephosphate isomerase (TPI) activity of cells grown in 18% NaCl medium was consistently higher than that of cells grown without added salt.

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Resumen Saccharomyces rouxii es un microorganismo esencial en los procesos fermentativos japoneses shoyu miso y de obtención de salsa de soja. La parte más importante de la actividad de esta levadura se desarrolla en medios con una elevada concentración de sal (hasta más de 18%) y pH inferiores a 5.0.Saccharomyces rouxii creció más rapidamente y alcanzó concentraciones celulares mayores en un medio sin sal que en un medio con 18% de sal, tanto a pH 7.0 como a pH 4.5. Las células desarrolladas en el medio con sal fueron de tamaño inferior que las obtenidas en el medio sin sal. La menor superficie de estas últimas combinada con un mayor espesor de su membrana celular resultan en una disminución del transporte pasivo. El contenido proteíco de las células desarrolladas en el medio sin sal fue de 36.0% contra 49.5% en las células obtenidas en el medio con 18% de NaCl y 43% en células desarrolladas en medios con un contenido en sal entre 6 y 12%. Las células obtenidas en un medio sin sal retuvieron de forma similar su contenido en Na⁺ y K⁺ independientemente de la solución de lavado y de la temperatura empleadas. El contenido de Na⁺ fue de 0.04–0.06 mg Na/g de materia seca y el de K⁺ 7.78–10.04 mg K/g de materia seca. Las células desarrolladas en un medio con adición de sal contenían menor cantidad de K⁺ (0.48–4.77 mg/g de materia seca) variando con las condiciones de lavado. Se observó que las células obtenidas en el medio con 18% de NaCl contenían más lípidos totales (10.13%) comparadas con las células desarrolladas sin sal (6.22%). La cantidad total de fosfatidilcolina y sus liso derivados fue de 72% para las células del medio salado contra 58% en las células sin sal. El contenido lipídico de las células refleja la presión osmótica, ya sea esta producto de la concentración de NaCl o de azucar. Al incrementar el contenido en sal de el medio desde 0–6% hasta 12–18% el contenido intracelular de glicerol aumentó proporcionalmente de 0.429–1.014 hasta 1.107–1.668 mg%. El contenido en triosafosfatoisomerasa de las células crecidas en el medio con 18% NaCl fue de 66.94 unidades/mg de proteína comparado con 42.82 unidades/mg de proteína en las células obtenidas en el medio sin adición de sal.

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Résumé Saccharomyces rouxii est un micro-organisme essentiel dans la fermentation des sauces de soja japonaises (shoyu, miso). Son activité optimale nécessite des concentrations en NaCl élevées, allant jusqu' à 18% (poids/volume), ou même davantage lorsque le pH du substrat est inférieur à 5,0. A pH 7,0 ou 4,5,S. rouxii se développe beaucoup plus rapidement et abondamment en présence qu'en l'absence de sel. Les cellules cultivées en présence de NaCl sont plus petites que celles cultivées sans sel. Du fait à la fois de leur surface moindre et de leur membrane plus épaisse, leur perméabilité passive est diminuée. Leurs teneurs en protéine brute, lipides totaux et glycérol sont sensiblement plus élevées. La teneur des cellules en lipides est déterminée par la pression osmotique, que celle-ci dépende de la concentration du milieu en NaCl ou en sucre. D'autre part, les cellules cultivées avec 18% de NaCl contiennent beaucoup moins de K⁺ et retiennent moins bien le potassium et le sodium que les cellules cultivées sans sel. L'activité triose-phosphate isomérase des cellules cultivées avec 18% de NaCl est supérieure à celle des cellules cultivées sans addition de sel.

     

Biomethanation in Guyana

Summary In 1980, eight family digesters were built in Guyana with sponsorship and supervision of the Latin-American Energy Organization (OLADE). This programme collapsed in 1983 because of the high costs of the construction materials and the lack of trained personnel to manage and operate the systems. In 1985 an agreement with China led to the construction of six digesters, the training of 15 persons in biogas construction techniques and of another 30 persons in operation and management techniques. This agreement finally led to 21 operational digesters. In the future the emphasis will be given to the development of medium size, industrial or commercial digesters. Opportunities exist in the large livestock farms away from the energy supply, the national distilleries and for the biomethanation of aquatic weeds infesting the waterways.

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Resumen En 1980 se construyeron en Guayana 8 digestores a escala familiar con la ayuda y supervisión de la organización latino americana de energía (OLADE). Este programa se terminó en 1983 debido al coste elevado de los materiales de construcción y a la falta de personal entrenado para la manipulación y gestión de estos sistemas. En 1985 un acuerdo con China permitió la construcción de 6 digestores, la formación de 15 personas en tecnologias de construcción relativas a los sistemas de biogas y de otras 30 en técnicas de gestión y manejo. Este acuerdo permitió la construcción de 21 digestores operativos. En el futuro se pretende enfatizar el desarrollo de digestores de tamaño medio, industrial e incluso comercial. Se pueden encontrar ocasiones para su implantacion en explotaciones ganaderas dificilmente abastecibles de enegía y en la digestión de residuos de destilerias y de malas hierbas actuáticas que infestan las vías de comunicación fluvial.

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Résumé En 1980, huit digesteurs familiaux ont été construits en Guyane grâce aux subsides et à l'intervention de l'Organisation Latino-Américaine pour l'Energie (OLADE). L'échec de ce programme, constaté en 1983, est dû aux coûts élevés des matériaux de construction et du manque de personnel qualifié pour gérer les installations. En 1985, un accord avec la Chine a permis la construction de six digesteurs, la formation de 15 personnes aux techniques de construction des installations et de 30 personnes à la gestion de ces installations. Suite à cet accord il y a actuellement 21 digesteurs opérationnels en Guyane. A l'evenir l'accent sera donné au développement de digesteurs de moyenne échelle, industriels ou commerciaux. Des possibilités existent dans les fermes d'élevage loin du réseau de distribution d'énergie, dans les distilleries nationales et pour la biométhanisation des plantes aquatiques obstruant les voies navigables.