Evolution of chemical composition and gas emissions from aged pig slurry during outdoor storage with and without prior solid separation

Chemical composition and gas emissions from two types of pig slurry were evaluated: the liquid fraction of mechanical solid-liquid separated slurry (SS), and raw slurry (RS). The slurry was obtained at the end of a pig fattening period and was stored in 100 l vessels for 15 weeks simulating outdoor storage conditions. During this period, representative samples were taken and analysed for chemical composition. Methane, carbon dioxide, ammonia, water vapour and nitrous oxide emissions were recorded. The results showed a high biological degradation during the first five weeks of outdoor storage in SS and RS slurries, as a result of an increase in the dissolved chemical oxygen demand, volatile fatty acids and carbon dioxide emission observed in this period. However, methanogenic activity was not evident until week 6 of storage in both slurries, confirmed by the volatile fatty acids accumulation and the negligible methane emissions during the first five weeks of storage. The results showed that differences in the initial slurry organic matter content, influenced by solid separation process affects the evolution pattern of the organic matter degradation. Storage time can considerably affect the biodegradability of organic matter in pig slurry. © 2011 IAgrE.This work was supported by the Agrobiogas project financed by the Agroalimed Foundation of the Conselleria de Agricultura, Pesca, Alimentacion y Agua of Valencia, Spain.Moset, V.; Cambra López, M.; Estellés, F.; Torres Salvador, AG.; Cerisuelo, A. (2012). Evolution of chemical composition and gas emissions from aged pig slurry during outdoor storage with and without prior solid separation. Biosystems Engineering. 111(1):2-10. doi:10.1016/j.biosystemseng.2011.10.001S210111

Calibration of a complex activated sludge model for the full-scale wastewater treatment plant

In this study, the results of the calibration of the complex activated sludge model implemented in BioWin software for the full-scale wastewater treatment plant are presented. Within the calibration of the model, sensitivity analysis of its parameters and the fractions of carbonaceous substrate were performed. In the steady-state and dynamic calibrations, a successful agreement between the measured and simulated values of the output variables was achieved. Sensitivity analysis revealed that upon the calculations of normalized sensitivity coefficient (Si,j) 17 (steady-state) or 19 (dynamic conditions) kinetic and stoichiometric parameters are sensitive. Most of them are associated with growth and decay of ordinary heterotrophic organisms and phosphorus accumulating organisms. The rankings of ten most sensitive parameters established on the basis of the calculations of the mean square sensitivity measure (δjmsqr) indicate that irrespective of the fact, whether the steady-state or dynamic calibration was performed, there is an agreement in the sensitivity of parameters

État du développement de la méthanisation en France

La méthanisation prend de plus en plus d’importance en France. Cependant, ce phénomène étant relativement récent, il est intéressant de voir quels choix de production de biogaz sont faits et comment ce biogaz est valoris

La co-digestion anaérobie des boues d’épuration et de déchets organiques d’origine périurbaine

En France, et ce principalement pour des raisons économiques, la méthanisation des boues d’épuration est encore peu appliquée dans les stations de petite et moyenne capacité. Pour améliorer le bilan économique de la digestion anaérobie des boues d’épuration dans ce type de station, il est possible de compléter les alimentations du digesteur par d’autres substrats organiques à plus fort potentiel énergétique et déjà présents sur le territoire. Quels sont les impacts de tels procédés et comment optimiser leur intégration dans la filière de traitement des eaux

Evaluation de la production de méthane des déjections animales : productivité ultime et caractérisation de la matière organique

A wide range of ultimate methane yield values are available for each animal specie in the literature. Organic matter compositions, biomass activity and potential inhibitors influence methane productions. Moreover, analytical practices could also have an effect on methane production determination. In this context, a specific methodology was used to determine the maximum methane production of eleven slurries and the influence of the measurements conditions. Firstly, the results showed clearly the partial volatilisation of TVFA during drying inducing an error up to 25% of the VS content. Secondly, the effects of the organic load and the mixing were evaluated and results indicated an important effect of these parameters on the methane production kinetics, probably due to the inhibition. The organic load could also influence slightly the maximum methane production. No influence of the origin of the inoculum was found. In the same way, no direct correlations between B0 and the organic fractions were observed. Finally, maximum methane production from 230 to 373 L CH4.kgVSload-1 were determined for swine slurries, from 215 to 273 L CH4.kgVSload-1 for cattle slurries and equal to 473 and 291 L CH4.kgVSload-1 respectively for calves and duck slurries.Un large éventail de valeurs de productions ultimes en méthane (B0) est disponible pour chaque espèce animal dans la littérature. Les compositions en matière organique, l'activité de la biomasse et les inhibiteurs potentiels influencent des productions de méthane. Par ailleurs, les pratiques analytiques peuvent également avoir un effet sur la détermination des productions de méthane. Dans ce contexte, une méthodologie spécifique a été utilisée pour déterminer les productions maximales en méthane de onze lisiers et l'influence des conditions de mesures. Premièrement, les résultats ont montré clairement la volatilisation partielle des AGV totaux pendant le séchage induisant une erreur jusqu'à 25% du contenu en matière organique. Deuxièmement, les effets de la charge organique et de l'agitation ont été évalués et les résultats ont indiqué un effet important de ces paramètres sur la cinétique de production de méthane, probablement dû à l'inhibition. La charge organique a pu également influencer légèrement la production maximum de méthane. Aucune influence d'origine de l'inoculum n'a été trouvée. De la même manière, on n'a observé aucune corrélation directe entre les B0 et les fractions organiques. En conclusion, des productions maximales en méthane de 230 à 373 L CH4.kgVSload-1 ont été déterminées pour les lisiers de porcs, de 215 à 273 L CH4.kgVSload-1 pour ceux de bovins et de 473 et 291 L CH4.kgVSload-1 respectivement pour les lisiers de veaux et de canards

Microbiological aspects of methane production during pig manure storage

International audienceIn this work the bacterial and archaeal communities of manures with different methane production behaviour were analyzed at the beginning and at the end of laboratory scale incubations using a fingerprinting technique that targets microbial 16S ribosomal genes (Amann et al., 1995). This technique allows the detection of dominant microbial populations whatever their cultural ability

Evaluation de la production de méthane des déjections animales : productivité ultime et caractérisation de la matière organique

A wide range of ultimate methane yield values are available for each animal specie in the literature. Organic matter compositions, biomass activity and potential inhibitors influence methane productions. Moreover, analytical practices could also have an effect on methane production determination. In this context, a specific methodology was used to determine the maximum methane production of eleven slurries and the influence of the measurements conditions. Firstly, the results showed clearly the partial volatilisation of TVFA during drying inducing an error up to 25% of the VS content. Secondly, the effects of the organic load and the mixing were evaluated and results indicated an important effect of these parameters on the methane production kinetics, probably due to the inhibition. The organic load could also influence slightly the maximum methane production. No influence of the origin of the inoculum was found. In the same way, no direct correlations between B0 and the organic fractions were observed. Finally, maximum methane production from 230 to 373 L CH4.kgVSload-1 were determined for swine slurries, from 215 to 273 L CH4.kgVSload-1 for cattle slurries and equal to 473 and 291 L CH4.kgVSload-1 respectively for calves and duck slurries.Un large éventail de valeurs de productions ultimes en méthane (B0) est disponible pour chaque espèce animal dans la littérature. Les compositions en matière organique, l'activité de la biomasse et les inhibiteurs potentiels influencent des productions de méthane. Par ailleurs, les pratiques analytiques peuvent également avoir un effet sur la détermination des productions de méthane. Dans ce contexte, une méthodologie spécifique a été utilisée pour déterminer les productions maximales en méthane de onze lisiers et l'influence des conditions de mesures. Premièrement, les résultats ont montré clairement la volatilisation partielle des AGV totaux pendant le séchage induisant une erreur jusqu'à 25% du contenu en matière organique. Deuxièmement, les effets de la charge organique et de l'agitation ont été évalués et les résultats ont indiqué un effet important de ces paramètres sur la cinétique de production de méthane, probablement dû à l'inhibition. La charge organique a pu également influencer légèrement la production maximum de méthane. Aucune influence d'origine de l'inoculum n'a été trouvée. De la même manière, on n'a observé aucune corrélation directe entre les B0 et les fractions organiques. En conclusion, des productions maximales en méthane de 230 à 373 L CH4.kgVSload-1 ont été déterminées pour les lisiers de porcs, de 215 à 273 L CH4.kgVSload-1 pour ceux de bovins et de 473 et 291 L CH4.kgVSload-1 respectivement pour les lisiers de veaux et de canards

Méthanisation : les premiers pas de la filière dans le secteur agricole

Suite à la réévaluation des tarifs d'achat de l'électricité (Juillet 2006), à des éclaircissements réglementaires et à une vague de subventions à l'investissement, la filière méthanisation semble bel et bien lancée dans le secteur agricole. Cet article propose un première photographie du modèle de méthanisation agricole " à la française " en cours de développement

Impact des interactions entre substrats sur la production de méthane en codigestion

Recovering (bio) Ressources for the World, Santiago de Compostella, ESP, 25-/06/2013 - 28/06/2013International audienceTo design co-digestion systems, most of the designers consider that the methane production will be equal to 80% of the weighted sum of the biochemichal methanogenic potentials (BMPs) of substrates. However, interactions between substrates can influence the methane production and are generally not taken into account. The objectives of this paper are: (1) the identification of the effect of interactions between substrates on the methane production of co-digestion systems and (2) the identification of the control factors of these phenomena. For this purpose, BMP tests were processed with 30 binary mixtures of substrates and the obtained results were compared with the theoretical BMP values of each mixture obtained by the weighted sum of the BMP value of each substrate in monodigestion. No antagonism was identified. However, synergies were identified for co-digestion tests including porcine slurry and bovine slurry. A statistic analysis highlights that these interaction phenomena are correlated with the biochemical characteristics of co-substrates which can induce enzymatic activation phenomena