Methane fermentation of water hyacinth: effect of retention time and temperature

Summary The influence of retention times of 10, 20, 30 and 40 days on the semi-continuous anaerobic digestion of water hyacinth was tested at the laboratory level. Biogas was successfully produced using 50 and 30 g total solids/l slurries at retention times of 30 and 40 days. The retention time of 40 days proved to be much better than shorter retention times in terms of total gas produced, methane percentage and degree of decomposition of organic matter. The effect of incubation temperatures of 25, 37, 45°C and the variable temperature range of 32 to 42°C on the semicontinuous digestion of water hyacinth was also tested in the laboratory. Biogas could be successfully produced at all temperatures tested except at 45°C. At 37°C and at the variable temperature range of 32 to 42°C gas production was very rapid. Digestion at 25°C was more efficient and gas release was slower. Digestion at 45°C was very erratic.

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Resumen Se estudió, a escala de laboratorio, la influencia de tiempos de retención de 10, 20, 30, y 40 días en la digestión anaerobia semi-continua del jacinto acuático (Eichornia crassipes). A partir de pasta de jacinto acuático con 50 y 30 g de sólidos totales/l de pasta y con tiempos de retención de 30 y 40 días la obtención de gas fue eficaz. La retención de 40 días fue mucho mejor que retenciones mucho más cortas en relación con la producción total de biogás, el porcentaje de metano obtenido y la descomposición de sólidos volátiles. También se estudió el efecto de temperaturas de incubación de 25, 37 y 45°C y de un gradiente de temperaturas de 32–42°C en la fermentación. La producción de biogas fue eficaz a todas las temperaturas ensayadas excepto a 45°C. A 37°C y utilizando el gradiente de temperaturas la obtención de gas fue muy rápida. La digestión a 25°C fue más eficaz pero la liberación de gas más lenta; la fermentación a 45°C dió resultados erráticos.

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Résumé On a testé à l'échelle du laboratoire, l'influence des temps moyens de séjour de 10, 20, 30 et 40 jours sur la biométhanisation semi-continue de la jacinthe d'eau. La production de biogaz était satisfaisante aux concentrations de 50 et 30 g de solides totaux par litre et pour des temps moyens de séjour de 30 et 40 jours. Le temps moyen de séjour de 40 jours s'est révélé bien meilleur que les temps moyens de séjour plus courts en matière de gaz total produit, pourcentage de méthane et conversion de la matière organique. On a également testé au laboratoire l'effet des températures d'incubation de 25, 37 et 45°C et celui d'une température fluctuant entre 32 et 42°C sur la biométhanisation semicontinue de la jacinthe d'eau. La production de biogaz était satisfaisante à toutes les températures sauf celle de 45°C. La production de gaz était très rapide à 37°C et dans la région variable de 32 à 42°C. La biométhanisation à 25°C était plus efficiente mais la vitesse de production du gaz était plus lente. La biométhanisation à 45°C était très erratique.

     

Anaerobic digestion of cassava starch factory effluent

Biomethanation of cassava starch factory effluent in a batch digester produced 130 l biogas/kg dry matter with an average melthane content of 59%. About 63% COD was removed during 60 days. In semicontinuous digesters, gas production was 3251/kg dry matter with a retention time of 33,3 days giving a COD reduction of 50%. Size of starter inoculum was important for good biogasification of the effluent.

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Résumé La biométhanisation d'un effluent de fabrique d'amidon de manioc, en digesteur en milieu non-renouvelé, a produit 130 l de biogaz par kg de matière sèche, avec une leneur moyenne en méthane de 59%. Environ 63% de la DCO a été éliminée en 60 jours. En digesteur conduit en mode semi-continu, la production de gaz a atteint 325 litres par kg de matière sèche avec un temps moyen de rétention de 33,3 jours. La réduction de DCO était de 50%. La taille de l'inoculum joue un rôle important dans la bonne biométhanisation de l'effluent.

     

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.

     

Solid waste fermentation with particular emphasis on potentials for developing countries

Summary Cities of Developing Countries produce around 5000 tons of municipal wastes per day. The treatments used are the dumping in the open, incineration at high costs and low caloric value, aerobic composting fairly suited to dry climates, and anaerobic digestion. In this case 1 ton of the organic fraction of the waste produces 170 m³ of biogas. The available technologies for the anaerobic digestion of municipal wastes are: (1) the conventional completely mixed digester that converts a waste problem into a water problem by using 10 tons of water for 1 ton of waste; (2) the two-step digester; (3) dry digestion, either in landfills where it is spontaneous and lasts 20 to 50 years before complete recovery or in semi-continuous digesters where biogas is recovered in three weeks. At present there exist two examples of dry digestion of municipal wastes, one in France where a 400-m³ digester works with a 35% dry matter substrate and produces 5 m³/m³ of digester per day, and the other in Gent, Belgium, where a pilot plant of 56 m³ fed with the organic fraction of municipal waste, at 35% dry matter, produces 6 m³/m³ digester per day.

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Resumen En muchas ciudades de países en vías de desarrollo se producen cerca de 5000 toneladas diarias de residuos municipales. Los tratamientos utilizados son: la acumulación en lugares abiertos, la incineración, costosa y con un aporte caloífico bajo, el compostaje aerobio, bien adaptado a climas secos, y la digestión anaerobia. Mediante este último tratamiento se obtienen 180 m³ de biogas por tonelada de fracción orgánica de los residuos. Las tecnologías utilizables para la digestión de residuos municipales son: (1) digestor mixto convencional este convierte el problema de los residuos en un problema de agua ya que requiere 10 toneladas de agua por cada tonelada de residuos; (2) digestor en dos fases (3) digestión seca: ya sea en pozos secos donde es espontanea, aunque puedan transcurrir de 20 a 50 años antes de que se complete, o bien en digestores semicontinuos en los que la recuperación de gas tiene lugar en tres semanas. Actualmente existen dos ejemplos de digestión seca de residuos urbanos, uno en Francia donde un digestor de 400 m³ trabaja con un sustrato de 35% de materia seca produciendo 5 m³ de gas por m³ de digestor y por día, el otro ejemplo esta en Ghent (Bélgica) donde una planta piloto alimentada por la fracción orgánica de los desechos municipales, con un 35% de materia seca, produce 6 m³ per m³ del digestor al día. Dos plantas a escala industrial de este último diseño se estan construyendo, una en Bélgica y la otra en los Países Bajos.

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Résumé Les villes des PVD produisent jusqu'à 5000 tonnes de déchets municipaux par jour. Les traitements utilisés à l'heure actuelle sont l'accumulation dans les décharges, l'incinération coûteuse et à faible rendement calorique, le compostage aérobie bien adapté aux climats secs, et la digestion anaérobie. Dans ce dernier cas 1 tonne de la fraction organique des déchets produit 170 m³ de biogaz. Les technologies existantes pour la mise en oeuvre dela biométhanisation des déchets urbains sont: (1) le digesteur conventionnel infiniment mélangé qui convertit un problème de déchet en un problème d'eau en utilisant 10 tonnes d'eau pour 1 tonne de déchet; (2) le digesteur en deux étapes; (3) la digestion par voie sèche soit en décharge contrôlée où elle est spontanée et dure de 20 à 50 ans, soit en un digesteur semi-continu où le biogaz est récupéré en trois semaines. Jusqu'a présent il existe deux exemples de digestion des déchets municipaux par voie sèche, un en France où un digesteur de 400 m³ traite un substrat à 35% de matière sèche et produit 5 m³ par m³ et par jour, et l'autre à Gand, en Belgique, où un digesteur pilote de 56 m³ alimenté avec la fraction organique de déchets municipaux à 35% de matière sèche produit 6 m³ par m³ de digesteur et par jour. Deux installations de taille réelle de ce dernier procédé sont en construction, en Belgique et aux Pays-Bas.

     

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.

     

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.

     

Status of biomethanation development in the Philippines

Summary Two major agro-industrial enterprizes have commercialized the biomethanation technology in the Philippines: the Maya Farm and the Central Azucarera de Tarlac. The Maya Farm produces biogas from the manure of 25 000 pigs. The reactors are of the batch type. The gas production is used for electricity generation, water pumping and heating, solid wastes drying etc. The Central Azucarera de Tarlac produces biogas from distillery slops and filter cake. The principle of the treatment is decantation followed by thermophilic anaerobic digestion lagooning with and without aeration and finally, irrigation of the sugar-cane fields with the final liquid effluent. The pollution load of the influent is reduced by 80% after anaerobic digestion and by 99% at the end of the treatment. The biogas produced is used to reactivate the spent carbon in the refinery kilns and in the boilers.

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Resumen Dos importantes fábricas agro-industriales han comercializado la técnología de la biometanación en Filipinas: la Granja Maya y la Central Azucarera de Tarlac. La Granja Maya produce biogas a partir del estiercol de 25 000 marranos. Los reactores son de una sola fase. Elagas producido se utiliza para generar electricidad, bombear y calentar agua, secar residuos sólidos, etc. La Central Azucarera de Tarmac produce biogas a partir de desechos de destilerias y de posos de filtrado. El tratamiento consiste en una decantación seguida de una digestión termofílica anaerobia mediante encharcamiento con o sin aereación y finalmente el riego de los campos de caña de azucar con el efluente líquido resultante. El nivel de polución del afluente se reduce en un 80% después de la digestión anaerobia y en un 99% al final del tratamiento. El biogas producido se utiliza para reactivar el carbón gastado en los hornos y calderas de la refinería.

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Résumé Deux importantes agro-industries ont commercialisé, la technologie de la biométhanisation aux Philippines: la ferme Maya et la sucrerie Central Azucarera de Tarlac (CAT). La ferme Maya produit du biogaz à partir du lisier de 25 000 porcs. Les digesteurs sont du type batch et la production de gaz est utilisée pour la production d'électricité, le pompage et le chauffage de l'eau, le séchage, etc. La sucrerie CAT produit du biogaz à partir de boues de distilleries et de gâteaux de filtration. Le principe du traitement est une décantation suivie d'une digestion

     

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.

     

Biogas development in Zimbabwe

Summary Two main biogas prorammes have been developed in Zimbabwe, one for the development of biogas at the individual household level (40 digesters) and the other for institutional users like schools and rural community centres (10 digesters). The funding of these digesters is provided by the users themselves and the Government provides the technical advice. In the future four projects are considered: (1) a biogas promoter will work in rural areas from village to village to inform leaders and teach the people; (2) rural resettlement schemes based on dairy farming are planned to integrate biogas production; (3) commercial farmers will get technical advices to build digesters for their workers; finally (4) two industries have been identified as candidates for biomethanation projects: a food-processing industry and a brewery.

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Resumen En Zimbabwe se han desarrollado dos programas principales en relación con el biogas. Uno para el desarrollo de sistemas de biogas a nivel doméstico (40 digestores) y el otro para su utilización en instituciones tales como escuelas y centros de cominidades rurales (10 digestores). Estoa digestores han sido costeados por sus usuarios mientras que el gobierno ha proporcionado la asistencia técnica. Para el futuro se han tomado en consideración 4 proyectos: (1) La divulgación de información y la enseñanza por parte de unpromotor de biogas que visitara pueblo a pueblo las areas rurales. (2) replanificación de asentamientos rurales basados en la elaboración de productos lacteos integrando la producción de biogas. (3) asistencia técnica a ganaderias comerciales para construir digestores para sus trabajadores y finalmente (4) se han identificado dos industrias candidatas para proyectos de biometanación: una industria transformadora de alimentos y una fábrica de cerveza.

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Résumé Deux programmes de biométhanisation ont été développés au Zimbabwe. Le premier pour le développement de la production de biogaz au niveau des ménages (4) digesteurs) et l'autre pour le développement de cette production au niveau d'utilisateurs tels que les écoles et les centres ruraux (10 digesteurs). Le financement de ces digesteurs est assuré par les utilisateurs euxmêmes tandis que le gouvernement en assure le suivi technique. Actuellement quatre nouveaux projets sont considérés: (1) l'envoi de village en village d'un promoteur du biogaz pour informer les dirigeants et former la population; (2) l'intégration de la production de biogaz dans le schéma de sédentarisation de la population rurale dans les fermes laitières; (3) la distribution d'informations aux agriculteurs commerciaux afin qu'ils construisent des installations pour leurs ouvriers; et (4) l'identification d'industries candidates pour le développement d'un projet de biométhanisation.

     

Fermentation research in Nigeria

Summary The development of fermentation research in Nigeria since independence in 1960 is reviewed. The first section deals with microbiological studies on traditional fermented foods and beverages, in relation to attempts aimed at developing starter cultures, processes and preservation methods for the fermented products, namely gari, foo-foo, ogi, pito, dawadawa and palm wine. Some recent advances are high-lighted, for example, the use of local microbial strains, carbohydrate sources, bittering agents and tropical fruits as appropriate, in beer brewing and wine making, and the use of palm wine in vinegar production. The last section reviews diverse attempts in which local microbial strains and local substrates have been applied to research for development of other fermentation products such as microbial biomass, antibiotics, bioinsecticides, biogas, enzymes and chemicals.

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Resumen Se pasa revista al desarrollo de las investigacines sobre fermentación en Nigeria desde la independencia en 1960. La primera parte trata los estudios microbiolicos realizados en alimentos y bebidas que tradicionalmente se fermentan, más especificamente: gari, foo-foo, ogi, pito, dawadawa y vino de palma Se ponen de relieve algunos avances como el uso de cepas microbianas, fuentes de carbohidratos, amargos y frutas tropicales locales para la producción de vino y cerveza, y el uso del vino de palma para la producción de vinagre. La última parte revisa los ensayos en los que se han utilizado cepas microbians y sustratos locales para el desarrollo de otros productos fermentados como biomasa microbiana, antibióticos, bioinsecticidas biogás, enzimas y otros productos químicos.

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Résumé Le développement de la recherche en fermentation est passée en revue au Nigéria depuis son indépendance en 1960. La première partie détaille les recherches microbiologiques sur les aliments et boissons fermentés, en relation avec les efforts pour développer les levains, les procédés et les méthodes de conservation des produits fermentés notamment le gari, le foo-foo, l'ogi, le pio, le dawadawa et le vin de palme. Des progrès récents ont mis en lumière, par exemple, l'emploi de souches microbiennes, de sources d'hydrates de carbone, d'agents d'amertume et de fruits tropicaux selon le cas, tous locaux, dans la fabrication de la bière et du vin ainsi que l'usage du vin de palme pour la production de vinaigre. La dernière section passe en revue divers efforts qui ont consisté à appliquer des substrats et des souches microbiennes locaux au développement d'autres produits de fermentation comme la biomasse microbienne, des antibiotiques, des bioinsectisides, le biogaz, des, enzymes et des produits chimiques.

     

A pilot plant for detoxification of aflatoxin B1-contaminated coconut oil by solar irradiation

Summary In coconut oil naturally contaminated with aflatoxin B1, more than 85% of the toxin is present in the soluble form, the remainder occuring in the sediment. This aflatoxin is detoxified when the oil, in a static layer less than 15 mm thick is exposed to solar radiation. A pilot plant, designed to take account of the viscosity and flow characteristics of the oil, was constructed for the exposure of thin layers of oil (2 mm or less) flowing under gravity. At aflatoxin concentrations between 166 and 1250 jug/kg, 75% of the toxin was degraded on exposure to solar radiation of 10 cal/cm²; total detoxification was achieved on repeated exposure. The naturally contaminated coconut oil after exposure to solar radiation did not contain any residual aflatoxins or fluorescent compounds which might have been derived from original aflatoxin B1.

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Resumen Planta pilota para el tratramiento de aceite de coco contaminado con aflatoxina B1 mediante radiation solar y centrifugado En aceite de coco contaminado de forma natural con aflatoxina B1, más del 85% de la toxina se encuentra en forma soluble, el resto permaneciendo en el sedimento. Esta aflatoxina pierde sus propiedades tóxicas cuando se expone el aceite en forma de capa estática de 15 mm de grosor a la radiación solar. Se construyó una planta piloto diseñada teniendo en cuenta la viscosidad y las caracteristicas de fluidez del aceite de forma que pudieran exponerse a la radiación solar capas de aceite muy finas (2 mm o menos) fluyendo gracias a la gravedad. Cuando aceite conteniendo aflatoxina en proporciones entre 166 y 1250 /kg se expuso a una radiación solar de 10 cal./cm² la toxina se degradó en un 75%. La detoxificación total se obtuvo mediante repetición del proceso. El aceite de coco contaminado de forma natural, una vez expuesto a la radiación solar no contenía aflatoxinas residuales ni compuestos fluorescentes potencialmente derivados de la aflatoxina B1 contenida originalmente.

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Résumé Usine-pilote pour la détoxification, par irradiation solaire et centrifugation, de l'huile de coprah contaminée par l'aflatoxine B1 Dans l'huile de coprah spontanément contaminée par l'aflatoxine B1, plus de 85% de la toxine est présente sous forme soluble, le reste se trouvant dans le sédiment. Cette aflatoxine est détoxifiée lorsque l'huile est exposée à la radiation solaire en couche statique de moins de 15 mm d'épaisseur. Une usine-pilote, conçue en tenant compte de la viscosité et de l'écoulement de l'huile, a été construite pour irradier une mince couche d'huile (2 mm ou moins) s'écoulant par gravité. Pour des concentrations en aflatoxine allant de 166 à 1250 g/kg, 75% de la toxine est dégradée par exposition à une irradiation solaire de 10 cal./cm² et, en répétant le traitement, on obtient une détoxification complète. Après exposition à la radiation solaire, l'huile de coprah contaminée spontanément ne contient plus d'aflatoxine résiduelle, ni de composés fluorescents dérivés de l'aflatoxine B1 originelle.

     

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.     

Production of fuel ethanol from cassava

Summary Ethanol production from fresh cassava roots using a low-temperature process was evaluated on a pilot-plant scale. The application of low-temperature cooking to cassava starch followed by a dual enzyme action resulted in an ethanol yield comparable to that of a traditional high-temperature cooking process. Pressurized distillation gave a satisfactory recovery efficiency of ethanol but was slightly lower than that obtained from atmospheric pressure distillation. Over 40% of the normal steam consumption was saved by adopting the low-temperature cooking and pressurized distillation systems in the cassava-to-ethanol process. The yield of anhydrous ethanol varied with the starch content in fresh cassava roots and was in the range of 185 to 200 liters per tonne.

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Resumen La producción de etanol a partir de raices frescas de cassava como materia prima, empleando un procedimiento a baja temperatura, ha sido evaluada a la escala de planta piloto. El empleo de baja temperatura en el tratamiento del almidón de cassava, sequido de una doble acción enzimática ha resultado en un rendimiento de etanol comparable al obtenido con el procedimiento tradicional de elevada temperatura. La destilación bajo presión ha presentado un rendimiento de etanol satisfactorio, aunque ligeramente inferior al obtenido en la destilación a la presión atmosférica. Se ahorro más de un 40% de consumo de energía en forma de vapor de agua al adoptar el tratamiento del almidón a baja temperatura y el proceso de destilación bajo presión en la producción de etanol a partir de cassava. El rendimiento de etanol anhidro varió según el contenido de almidón de la materia prima, oscilando entre 185 a 200 litros pot tonelada de cassava.

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Résumé La production d'éthanol à partir de racines fraîches de cassava comme matière première, à basse température, a été évaluée à l'échelle de plante d'essai. L'utilisation de température basse pour le traitement de l'amidon de cassava, suivi d'une double action enzymatique, a résulté en un rendement d'éthanol comparable a celui obtenu par le procédé traditionel a température élevée.: La destilation sous pression s'est présentée satisfaisante en ce qui concerne le rendement en éthanol. Cependant, celui-ci s'est montré légèrement inférieur à celui obtenu par destilation à la pression atmosphérique. Une économie d'énergie en forme de vapeur d'eau de plus de 40% a été le résultat de l'emploi de basse temperature pour le traitement de l'amidon de cassava et du procédé de destilation sous pression dans la production d'éthanol à partir de racines de cassava. Le rendement en éthanol anhydre a varié selon le contenue en amidon de la matière première, en oscillant entre 185 et 200 litres par tonne de racines de cassava.

     

Effets du chlorure de sodium sur la croissancein vitro,l'infectivité et l'efficience deRhizobium meliloti

Résumé La tolérance au chlorure de sodium de trois souches deRhizobium meliloti dont deux isolées de nodules de luzernes poussant en sols salins a été étudiée. Pour deux souches, la croissance est ralentie par 600 mmol/l de NaCl et inhibée par 750 mmol/l mais les bactéries restent vivantes. Une des souches isolées de sol salin se développe encore en présence de 750 mmol/l de NaCl. Avec 900 mmol/l de NaCl la croissance est inhibée et la viabilité altérée. Le sodium et le potassium intra-cellulaires ont été dosés. Les trois souches accumulent du K en présence de NaCl. La souche la plus tolérante au NaCl contient plus de Na et accumule moins de K que les autres souches. La germination des graines de deux luzernes (européenne et marocaine) est inhibée à partir de 0.5% et totale à 1.4% de NaCl pour la première, et à partir de 0.9% et totale à 2% de NaCl pour la seconde. Les trois souches deR. meliloti infectent de jeunes plantes de luzerne en présence de 1.5% de NaCl et les nodules formés contiennent des bactéroïdes d'aspect normal. Cependant les nodules restent blancs à partir de 1% de NaCl et les plantes sont moins développées. L'activité nitrogénasique mesurée sur ces plantes nodulées en présence de NaCl est ralentie à partir de 0.4% de NaCl, très faible avec 1% et totalement inhibée avec 1.5%. La plante-hôte et par suite l'activité fixatrice symbiotique semblent ainsi plus sensibles au NaCl que la bactérie elle-même.

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Effect of sodium chloride on in vitro growth, infectivity and effectiveness of Rhizobium meliloti

Summary The tolerance to sodium chloride shown by three strains ofRhizobium meliloti, two of them isolated from nodules of lucerne cultivated in a saline soil, was studied. The growth of two strains is slowed by NaCl at 600 mmol/l and inhibited at 750 mmol/l, but the bacteria remain visible. One of the strains isolated from saline soil grows in the presence of 750 mmol/l NaCl. With NaCl at 900 mmol/l the growth is inhibited and viability impaired. The intracellular concentrations of Na and K has been determined. All three strains accumulate K in the presence of NaCl. The most tolerant strain contains more Na and accumulates less K than the other two. The germination of seeds of two varieties of lucerne (European and Moroccan) is inhibited at 0.5% and suppressed completely at 1.5% NaCl for the first variety, and inhibited at 0.9% and suppressed at 2% NaCl for the second. In the presence of 1.5% NaCl the threeR. meliloti strains infect the young lucerne plants and the nodules formed certain morphologically normal bacteroids. With 1% NaCl, however, the nodules are colourless and the plants are less well developed. Nitrogenase activity measured on plants nodulated in the presence of NaCl is decreased at 0.4%, very weak at 1% and inhibited completely at 1.5% NaCl. Therefore, the host plant and the symbiotic nitrogen fixation process appear to be more sensitive to NaCl than are the bacteria themselves.

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Efecyo del cloruro sodico en el crecimiento in vitro, la infectividady la eficacia de Rhizobium meliloti

Resumen Se ha estudiado la tolerancia al cloruro sódico de très cepas deRhizobium meliloti, dos de ellas aisladas de nodulos de alfalfa cultivada en suelos salinos. La presencia de NaCl a concentración de 600 mmol/l disminuye la velocidad de crecimiento de dos de las cepas, quedando este totalmente inhibido en 700 mmol/1. La bacteria, permanece, sin embargo, viable. Una de las cepas aisladas del suelo salino crece incluso en presencia de 750 mmol/1 de NaCl y su crecimiento no se inhibe hasta llegar a una concentración de 900 mmol/l quedando noobstante disminuida la viabilidad de la bacteria. Se han determinado las concentraciones intracelulares de Na y K observandose que las tres cepas acumulan K en presencia de NaCl. La cepa m tolerante a la salinidad contiene más Na y acumula menos K que las otras dos. Se ha estudiado la germinación de dos variedades de semillas de alfalfa: europea y marroquí. La germinación de la variedad europea es inhibida parcialmente a 0.5% NaCl y completamente a 1.5%. En la variedad marroquí la inhibición parcial occure a 0.9% y la supresión de la germinación a 2% de NaCl. En presencia de 1.5% de NaCl las tres cepas deR. meliloti infectan las plantulas de alfalfa formando nódulos que contienen bacteroides morfologicamente normales. A pesar de ello in 1% de Na Cl los nódulos son incoloros y las plantas no se desarrollan tan bien. En plantas que han nodulado en presencia de NaCl la actividad nitrogenasa disminuye a 0.4%, es muy debil a 1% y esta inhibida totalmente a 1.5% de NaCl. De todo ello podemos concluir que la planta húesped y el proceso de fijación simbiótico de nitrógeno parecen ser más sensibles al cloruro sódico de lo que lo son las bacterias por sí mismas.

     

Effect of organic compounds on the microbiological leaching of a complex sulphide ore material

Summary Microbiological leaching of metals from sulphide ore material was evaluated with a pure culture ofThiobacillus ferrooxidans and with three mixed cultures of acidophiles. Organic carbon amendment was found to be a prerequisite for the microbiological extraction of metals from this ore material, regardless of the culture tested. The concentration of the organic compounds necessary for the biological leaching was related to the pulp density of the ore material. Surfaceactive agents did not increase the recoveries of nickel, zinc, copper and cobalt but several complex organic materials had a positive effect on the bacterial leaching. The chemical leaching was not influenced by the test compounds.

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Resumen La extracción por disolución de metales de un mineral de azufre se evaluó utilizando un cultivo puro deThiobacillus ferrooxidans y tres cultivos mixtos acidófilos. Se observó que la adición de un corrector orgánico carbonadoera un prerrequisito para la extracción microbiológica de metales de este material, independientemente del cultivo utilizado. La concentración de compuestos orgánicos necesarios estaba relacionada con la densidad de la pasta del material. La recuperación de níquel, zinc, cobre y cobalto no se incrementó mediante la adición de agentes tensioactivos, aunque la incorporación de algunos productos orgánicos complejos tuvo un efecto positivo en esta extracción microbiológica. Ninguno de los compuestos ensayados influyó en la extacción por disolución química del material.

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Résumé La lixiviation microbiologique de métaux à partir de minerai de sulfure a été évaluée au moyen d'une culture pure deThiobacillus ferrooxidans et de 3 cultures mixtes d'acidophiles. Un ajout de carbone organique s'est révélé un préréquisite pour l'extraction microbiologique de métaux de ce minerai, quelle que soit la culture utilisée. La concentration en matière organique requise pour la lixiviation biologique dépend de la densité interne du minerai. Les agents tensio-actifs n'ont pas augmenté le recouvrement de nickel, de zinc, de cuivre ou de cobalt, mais plusieurs matériaux organiques complexes ont en un effet positif sur la lixiviation bactérienne. La Lixiviation chimique n'a pas été influencée par les composés testés.

     

Some effects of glucose and ammonia on protein synthesis by rumen bacteria

Summary Four species of ruminal anaerobic bacteria:Bacteroides ruminicola Succinivibrio dexrinosolvesn, Selenomonas ruminantium, andStreptococcus bovis, were used in growth experiments to study the effects of ammonia-nitrogen concentration, at several levels of fermentable energy, on nutrient utilization and protein synthesis. The optimal available ammonia concentration for use without wastage by most of the organisms was 5.4 mmol/l, butBacteroides ruminicola used as much as 27 mmol/l ammonia. All the organisms used 27 mmol/l glucose completely. Differences were found among the organisms in the optimal available glucose and ammonia concentrations associated with maximal total protein formation and maximal protein formation per unit of glucose or ammonia used during growth. The glucose concentration associated with most efficient conversion of glucose to protein (5.4 mmol/l) byBacteroides ruminicola andSuccinivibrio dextrinosolvens was five-fold less than that associated with most efficient protein formation per unit of glucose used byStreptococcus bovis andSelenomonas ruminantium. Under nutritional conditions associated with ruminant productivity, it is likely that, for both microbe and animal, substantial nutrient waste occurs.

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Resumen Los efectos de la concenración de N-amónico, considerando distintos niveles de energía fermentable, en la utilización de nutrientes y en la síntesis de proteínas se estudiaron mediante experiencias de crecimiento de cuatro bacterias del rumen:Bacteroides ruminicola, Succinovibrio dexrinosolvens, Selenomonas ruminantum yStreptococcus bovis. La concentración óptima de amoniaco, es decir aquella utilizada sin despilfarro, fue de 5.4 mmol/l para la maoría de los microorganismos, exceptuando aBacteroides ruminicola que podía llegar a utilizar hasta 27 mmol/l. Todos los microorganismos utilizaron 27 mmol/l de glucosa. Las concentraciones óptimas de amoniaco y glucosa asociadas bien sea a la máxima formación de proteínas totales a a la máxima formación de proteínas por unidad de glucosa o amoniaco utilizadas durante el crecimiento fueron distintas entre los diferentes organismos estudiados. La conversión en proteína a partir de glucosa se realizó más eficazmente a concentraciones de 5.4 mmol/l de esta paraBacteroides ruminicola ySuccinovibrio dextrinosolvens, concentración cinco veces menor que la utilizada porStreptococcuus bovis ySelenomonas ruminantium. Considerando las condiciones de nutrición ligadas a la producción de rumiantes es probable que tanto en relación al microorganismo como en relación al animal se produzca un despilfarro de nutrientes importante.

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Résumé Quatre espèces de bactéries anaérobies du rumen (Bacteroides ruminicola, Succinivibrio dextrinosolvens, Selenomonas ruminantium etStreptococcus bovis) ont été utilisées dans des expériences de croissance ayant pour but d'étudier, en fonction de plusieurs niveaux d'énergie fermentescible, l'effet de la concentration en azote ammoniacal sur l'utilisation des substances nutritives et la synthèse protéique. Pour la plupart des organismes, la concentation maximum en ammoniaque permettant d'éviter une perte est de 5,4 mmol/l. Toutefois,Bacteroides ruminicola peut utiliser jusqu'à 27 mmol/l d'ammoniaque. Tous les organismes utilisent complétement une quantité de glucose de 27 mmol/l. Des différences entre les organismes ont été constatées en ce qui concerne les concentrations optimales en glucose et en ammoniaque qui assurent une croissance totale et une production de protéines maximale par unité de glucose et d'ammoniaque utilisée. ChezBacterioides ruminicola etSuccinivibrio dextrinosolvens, la concentration en glucose assurant la conversion la plus efficace du glucose en protéines (5,4 mmol/l) est 5 fois moindre que dans le cas deStreptococcus bovis etSelenomonas ruminantium. Il est probable que, dans les conditions nutritionnelles utilisées en élevage des ruminants, des quantités importantes d'aliments soient perdues.

     

Nodulation,vegetative growth,infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum (Sayed) and seed yield of N-fertilized soybean plants in the Nile Delta

Summary A field experiment was conducted at Sakha Agricultural Research Station, Kafr El-Sheikh, A.R. Egypt, to study the effect of inoculation with the symbiotic N₂-fixerRhizobium japonicum on nodulation, vegetative growth and seed yield of soybeans cultivated in Nile Delta clay-loam alluvial soil, with N-fertilization rates of 48, 96, 144 or 192 kg N/ha. Special attention was given to infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Soybeans in noninoculated plots failed to nodulate. In the inoculated plots, nodule number and weight, plant dry weight and N-content, seed yield and N-content and weight/100 seeds responded to inoculation plus N-fertilization up to 96 kg N/ha added as one dose 30 days after planting. Inoculation at all levels of applied N gave higher yields than non-inoculation at corresponding N levels. Infestation with the spider miteTetranychus cucurbitacearum over a 10-week period was highest for inoculation with the symbiotic N₂-fixer and N-fertilization at 96 kg N/ha, the same treatment which gave the highest N-content in plant vegetative tissue.

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Resumen En la Estación de Investigación Agraria de Sakha, Kafr El-Sheik, A.R. Egipto, se estudió el efecto de la inoculación conRhizobium japonicum sobre la nodulación, el crecimiento vegetativo y el rendimiento en semillas, de plantas de soja, cultivadas en un suelo de aluvión, arcillo-limoso, del Delta del Nilo, con las siguientes dosis de abonado nitrogenado: 48, 96, 144 ó 192 kg N/ha. Se prestó especial atención a la infestación por el ácaroTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Las plantas de soja de las parcelas no inoculadas no nodularon. En las parcelas inoculadas el número de nódulos y su peso, el peso seco y el contenido en nitrógeno de las plantas, la cosecha de semillas, el contenido en nitrógeno de estas y el peso de 100 semillas respondieron a la inoculación más la fertilización hasta la dosis de 96 kgN/ha añadidos de vez, 30 días después de la siembra. La inoculación incrementó la cosecha respecto al tratamiento no inoculado en todas las dosis de nitrógeno consideradas. La infestación por el ácaroTetranychus cucurbitacearum, observada durante un periodo de 10 semanas, fue máxima para el tratamiento inoculado con dosis de abonado de 96 KgN/ha, que fue así mismo el tratamiento que dió mayor contenido en N del tejido vegetativo de la planta.

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Résumé Une expérimentation sur le terrain a été conduite à la Station de Recherche en Agriculture de Sakha, Egypte, pour étudier l'effect de l'inoculation deRhizobium japonicum sur la nodulation, la croissance végétative et le rendement en graines du soja, cultivé dans un sol alluvial d'argile gras du Delta du Nil, avec un taux de fertilisation respectivement de 48, 96, 144 et 192 kg d'azote par hectare. Une attention particulière a été réservée à l'invasion par la mite araignéeTetranychus cucurbitacearum (Sayed). Les sojas de parcelles non-inoculées n'ont pas développés de nodules. Dans les parcelles inoculées, le nombre et le poids des nodules, le poids sec de la plante et sa teneur en azote, le rendement en graines ainsi que le poids et la teneur en azote par 100 graines ont répondu à l'inoculation plus la fertilisation azotée jusqu'à 96 kg d'azote par hectare et ajouté une dose unique 30 jours après la plantation. L'inoculation à tous les niveaux d'ajouts d'azote a produit des rendements plus élevés que la non-inoculation pour les mêmes taux d'ajout d'azote. L'invasion par la mite araignéeTetranychus cucurbitacearum pendant une période de 10 semaines a été la plus élevée dans le cas de l'inoculation avec le fixateur symbiotique d'azote et la fertilisation azotée à 96 kg par hectare, c'est-à-dire le même traitement que celui qui a résulté en la teneur la plus élevée en azote dans le tissus végétatif végétal.

     

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.

     

State of the biomethanation development in the Chinese stock-farms

Summary The development of Chinese rural areas and the raising of people's living standards increase the demand for energy supplies, quantitative as well as qualitative. Because of its advantages, biogas production is already used in 5 million households to cover everyday-life energy needs. About 20000 households use biogas produced in stock-farms and distributed through small biogas power stations or electricity stations. The annual biogas production potential from animal wastes could cover the energy needs of over 100 million households but research work is still needed to be done to find suitable designs for large-scale biomethanation development in stock-farms.

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Resumen El desarrollo de las zonas rurales en China y el incremento del nivel de vida aumentan la demanda cualitativa y cuantitativamente de fuentes de energía. Debidoa las ventajas del biogas más de 5 millones de hogares lo utilizan para cubrir sus necesidades energéticas diarias, cerca de 20000 hogares utilizan biogas producido en explotaciones ganaderas y distribuido a través de pequeñas centrales de biogas o electricas. El potencial anual de producción de biogas a partir de residuos animales podría cubrir la demanda energéticva de 100 millones de hogares, sin embargo hay que profundizar en la investigación a fin de diseñar los modelos más adecuados para el desarrollo de la biometanación a gran escala en las explotaciones ganaderas.

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Résumé Le développement des zones rurales chinoises et l'augmentation du niveau de vie dans ces régions provoque une augmentation de la demande d'énergie. A cause de ses avantages la production de biogaz est déjà utilisée dans 5 millions de ménages pour couvrir les besoins journaliers en énergie. De plus, près de 20000 ménages utilisent le biogaz produit dans les fermes d'élevage. Celui-ci est en effet distribué par de petites stations mécaniques ou électriques. Le potentiel annuel de production de biogaz à partir des lisiers animaux pourrait couvrir les besoins énergétiques de plus de 100 millions de ménages mais des recherches sont encore nécessaires pour la mise au point de procédés adaptés au développement à grande échelle de la biométhanisation dans les fermes d'élevage.

     

Fractionation of organic substances during anaerobic digestion of farm wastes for biogas generation

Summary Generation rate of biogas and its methane component, as well as changes of major organic fractions during anaerobic digestion of fresh cow dung alone and in combination with each of air-dry rice straw, maize stalks, and cotton stalks at a ratio of 11 (on the basis of 70°C dry weight of either source) have been monitored in laboratory fermenters for 75 days at 35°C. Mixtures of cow dung + maize stalks produced the highest cumulative volumes of both biogas and its methane component; i.e. 17.9 and 8.31/1 fermented material respectively, cow dung alone surpassed all of the tested biomass regarding the yield of methane production in relation to the volatile solids consumed which gave 636 l/kg; the other materials came in the succession: cow dung + maize stalks, cow dung + rice straw and cow dung + cotton stalks. Acetic, propionic, and butyric were the major detectable fatty acids formed during the digestion course. Cow dung excelled the other treatments in amounts of such acids produced. Combination between cow dung and crop residues resulted in reducing the formation of fatty acids and NH ₄ ⁺ and loss of nitrogen, but enhanced the disappearance of volatile solids, fats, hemicellulose and cellulose. The lignin content remained unchanged.

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Fractionnement de substances organiques pendant la digestion anaerobie de déchets de ferme pour la genèse de biogaz

Résumé La vitesse de genèse du biogaz et son contenu en méthane, ainsi que les modifications des principales fractions organiques pendant la digestion anaérobie a été examinée en fermenteurs de laboratoire pendant 75 jours à 35°C pour les bouses bovines fraîches, seules et en mélange 11 (sur la base du poids sec à 70°C) soit avec la paille de riz séchée au soleil, les fânes de maïs ou les tiges de cotonniers. Le mélange de bouses de vache et de fânes de maïs a produit le volume cumulatif le plus élevé tant de biogaz que de son constituant, le méthane, notamment respectivement 17.9 et 8.31/l de matériel fermenté. Les bouses de vache ont surpassé toutes les biomasses testées quant au rendement de la production de méthane par rapport aux solides volatils consommés qui donna 6361/kg; les autres matières viennent dans l'ordre décroissant: bouses de vache plus fânes de maïs, bouses de vache plus paille de riz et bouses de vaches plus tiges de cotonniers. Les acides gras principaux détectés et formés pendant le cours de la digestion étaient l'acide acétique, l'acide propionique et l'acide butyrique. La biométhanisation de bouses de vache a excellé par rapport à celle d'autres substrats quant aux quantités produites de ces acides. Le mélange de bouses de vache et de résidus agricoles a résulté dans la diminution de la formation d'acides gras et d'ammonium et de la perte en azote mais dans l'augmentation de la disparition des solides volatils, des graisses, de l'hémicellulose et de la cellulose. Le contenu en lignine est resté inchangé.