Particle size and metal distributions in anaerobically digested pig slurry

Particle size distribution and trace element patterns were studied in a full-scale anaerobic digestion plant treating pig slurry. Mass balance was established for major (N, P, K, Ca, Fe, Mg and S) and minor (Al, Cu, Mn and Zn) elements. Most of the elements were conserved through the process but part of the P, Ca, Mg and Mn was deposited as crystals lining the digester. In the dry matter of the slurry, Cu and Zn occurred at between 170 and 2600 mg kg1 due to pig diet supplements. Analyses of particle size distributions in raw and digested slurries showed a general shift in distribution towards larger sizes due to degradation of small and easily degradable particles as well as formation of large microbial filaments. Graded sieving of digested slurry showed metals to be mainly present on 3–25 lm particles. Less than 2% Cu and Zn was removed by passage through a 250 lm rotary screen

Impact of anaerobic digestion on organic matter quality in pig slurry

Changes in pig slurry organic matter (OM) during anaerobic digestion (AD) were studied in a reactor to characterize OM evolution through AD. OM maturity and stability were evaluated using different biological and physico-chemical methods. Germination and growth chamber experiments revealed a higher maturity of digested slurry (DS) than raw slurry (RS). Soil incubations showed that DS was more stable than RS with a C-mineralization of 12.0 g CO2-C 100 g1 Corg after 49 days as compared to 17.6 g CO2-C100 g1 Corg. Biochemical fractionation showed a relative increase in stable compounds such as hemicellulose-like and lignin-like molecules. Fourier-transform infrared spectroscopy showed some changes in the chemical structures of OM with a reduction in the aliphatic chain, lipid and polysaccharide levels. A comparison between the evolution of OM during AD and the first weeks of a composting process showed almost identical changes. Finally a theoretical method called Fictitious Atomic-group Separation was applied to the elemental compositions of RS and DS. DS was less humified than RS and presented the properties of a fulvic acid, indicating that the observed stability in DS was mainly due to the biodegradation of the most labile compound

Biotic and environmental dynamics through the Late Jurassic-Early Cretaceous transition: evidence for protracted faunal and ecological turnover

The Late Jurassic to Early Cretaceous interval represents a time of environmental upheaval and cataclysmic events, combined with disruptions to terrestrial and marine ecosystems. Historically, the Jurassic/Cretaceous (J/K) boundary was classified as one of eight mass extinctions. However, more recent research has largely overturned this view, revealing a much more complex pattern of biotic and abiotic dynamics than has previously been appreciated. Here, we present a synthesis of our current knowledge of Late Jurassic–Early Cretaceous events, focusing particularly on events closest to the J/K boundary. We find evidence for a combination of short-term catastrophic events, large-scale tectonic processes and environmental perturbations, and major clade interactions that led to a seemingly dramatic faunal and ecological turnover in both the marine and terrestrial realms. This is coupled with a great reduction in global biodiversity which might in part be explained by poor sampling. Very few groups appear to have been entirely resilient to this J/K boundary ‘event’, which hints at a ‘cascade model’ of ecosystem changes driving faunal dynamics. Within terrestrial ecosystems, larger, more-specialised organisms, such as saurischian dinosaurs, appear to have suffered the most. Medium-sized tetanuran theropods declined, and were replaced by larger-bodied groups, and basal eusauropods were replaced by neosauropod faunas. The ascent of paravian theropods is emphasised by escalated competition with contemporary pterosaur groups, culminating in the explosive radiation of birds, although the timing of this is obfuscated by biases in sampling. Smaller, more ecologically diverse terrestrial non-archosaurs, such as lissamphibians and mammaliaforms, were comparatively resilient to extinctions, instead documenting the origination of many extant groups around the J/K boundary. In the marine realm, extinctions were focused on low-latitude, shallow marine shelf-dwelling faunas, corresponding to a significant eustatic sea-level fall in the latest Jurassic. More mobile and ecologically plastic marine groups, such as ichthyosaurs, survived the boundary relatively unscathed. High rates of extinction and turnover in other macropredaceous marine groups, including plesiosaurs, are accompanied by the origin of most major lineages of extant sharks. Groups which occupied both marine and terrestrial ecosystems, including crocodylomorphs, document a selective extinction in shallow marine forms, whereas turtles appear to have diversified. These patterns suggest that different extinction selectivity and ecological processes were operating between marine and terrestrial ecosystems, which were ultimately important in determining the fates of many key groups, as well as the origins of many major extant lineages. We identify a series of potential abiotic candidates for driving these patterns, including multiple bolide impacts, several episodes of flood basalt eruptions, dramatic climate change, and major disruptions to oceanic systems. The J/K transition therefore, although not a mass extinction, represents an important transitional period in the co-evolutionary history of life on Earth

La valorisation des coproduits de l’huilerie par méthanisation

The productions of vegetable oil and methyl esters of vegetable oil lead to the generation of a lot of by-products. The purpose of this work was to study an alternative solution for a profitable use of vegetable oil by-products: anaerobic digestion. The potential for anaerobic digestion of 24 by-products was studied. The results show that most of oil by-products had a good capacity for anaerobic digestion. Then, the effects of the addition of oil by-products on the behavior of one reactor treating a mixture of grass, cow manure and fruit and vegetable waste and another reactor treating household waste were investigated. Most of the by-products tested improved significantly the production of methane indicating that the addition of by-products from oil production could represent a significant financial earning for the digester operators. Discussions are in progress involving oil producers and biogas plant operators to assess the opportunity of supporting the addition of by-products from oil refining in their facilities. A first evaluation of the costs and potential benefits of by-product treatment was performed. These costs should be reviewed in line with the increased development of anaerobic digestion and the expected benefits due to the digestion of by-products

La valorisation des coproduits de l’huilerie par méthanisation

Profitable use of vegetable oil by-products by anaerobic digestion The productions of vegetable oil and methyl esters of vegetable oil lead to the generation of a lot of by-products. The purpose of this work was to study an alternative solution for a profitable use of vegetable oil by-products: anaerobic digestion. The potential for anaerobic digestion of 24 by-products was studied. The results show that most of oil by-products had a good capacity for anaerobic digestion. Then, the effects of the addition of oil by-products on the behavior of one reactor treating a mixture of grass, cow manure and fruit and vegetable waste and another reactor treating household waste were investigated. Most of the by-products tested improved significantly the production of methane indicating that the addition of by-products from oil production could represent a significant financial earning for the digester operators. Discussions are in progress involving oil producers and biogas plant operators to assess the opportunity of supporting the addition of by-products from oil refining in their facilities. A first evaluation of the costs and potential benefits of by-product treatment was performed. These costs should be reviewed in line with the increased development of anaerobic digestion and the expected benefits due to the digestion of by-products

Influence des modes de présentation et de sélection des listes de prédiction : Étude sur trois systèmes d'aide à la saisie de textes

Garches : Hôpital Raymond PoincarréInternational audienceProblématique de l’expérience : L’objectif de cet article est d’étudier l’utilisabilité des systèmes d’aides à la saisie de textes. Ils reposent sur l’utilisation d’un système de prédiction de mots qui visent à accroître la vitesse et le confort de saisie de personnes ayant des troubles de parole ou moteurs des membres supérieurs. Ces systèmes proposent au sujet, soit une liste de mots, soit une fin de mots (ce processus s’appelle la complétion). L’objet de cette étude est d’analyser le type de présentation le plus efficient pour sélectionner une entité dans une liste, sans que cela n’engendre un surcroît de fatigue motrice et oculaire pour l’utilisateur[2], [3]. Notre étude 1 2 3porte sur trois techniques différentes : Clavicom NG , Dicom et VITIPI [1]. Le clavier virtuel AZERTY de Clavicom NG est commun aux trois techniques. Les mots proposés dans Clavicom NG sont intégrés dans le clavier virtuel sous forme d’une touche unique pour tout mot. En cliquant sur cette touche, le mot s’affiche dans le texte. Pour Dicom, les mots sont affichés verticalement sur une fenêtre séparée du clavier. A chaque mot est affecté à une touche de fonction ( à ). L’appui sur la touche de fonction affiche le mot associé. VITIPI n’affiche pas de liste mais complète les mots dans le texte au fur et à mesure de la saisie dès qu’il n’y a plus d’ambiguïté. A des fins de comparaison, le lexique des systèmes de prédiction est le même pour les trois systèmes. La sélection (touche versus mot) est effectuée par désignation au moyen d’un dispositif de pointage

Particle size and metal distributions in anaerobically digested pig slurry

International audienceParticle size distribution and trace element patterns were studied in a full-scale anaerobic digestion plant treating pig slurry. Mass balance was established for major (N, P, K, Ca, Fe, Mg and S) and minor (Al, Cu, Mn and Zn) elements. Most of the elements were conserved through the process but part of the P, Ca, Mg and Mn was deposited as crystals lining the digester. In the dry matter of the slurry, Cu and Zn occurred at between 170 and 2600 mg/kg due to pig diet supplements. Analyses of particle size distributions in raw and digested slurries showed a general shift in distribution towards larger sizes due to degradation of small and easily degradable particles as well as formation of large microbial filaments. Graded sieving of digested slurry showed metals to be mainly present on 3–25 um particles. Less than 2% Cu and Zn was removed by passage through a 250 um rotary screen

Etat des connaissances sur le devenir des germes pathogenes et des micropolluants au cours de la methanisation des dechets et sous-produits organiques A review

SIGLEAvailable from INIST (FR), Document Supply Service, under shelf-number : RP 400 (2255) / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueAgence de l'Environnement et de la Maitrise de l'Energie (ADEME), 75 - Paris (France)FRFranc

Suivi des éléments traces (Pb, Cd, As, Cu, Zn) dans la filière porcine du Sud-Ouest, du sol au végétal à l’animal

Ce projet a pour objectif de quantifier et de comprendre le transfert et les accumulations potentielles des éléments traces à travers les différentes étapes de la filière agro-alimentaire porcine. Cette étude se place dans le contexte (1) d’une vérification de la qualité sanitaire des produits (teneurs en Cd, Pb, As, Cu et Zn) et (2) de l’acquisition de références sur la teneur naturelle en éléments traces et leurs fréquences dans les différents compartiments de la filière (sol, grains de maïs, soja et tournesol, ration alimentaire des porcs, viande de porc, lisier). Les flux d’éléments traces sont étudiés au sein d’exploitations de polyculture-élevage porcin du Sud-Ouest (Aquitaine, Midi-Pyrénées), avec alimentation des porcs à partir des végétaux produits sur l’exploitation et achetés (tourteaux d’oléagineux). Nos modèles végétaux sont le maïs et le tournesol. Ces deux plantes se caractérisent par des capacités différentes d’accumulation d’éléments traces. Le maïs est une plante faiblement accumulatrice alors que le tournesol est plus fortement accumulateur d’éléments traces (en particulier le cadmium dont les teneurs sont parfois proches des valeurs réglementaires). Dans la première phase du projet, réalisée en 2007-2008, nous avons caractérisé la contamination des sols, lisiers et végétaux dans douze exploitations placées sous démarche qualité. Les parcelles choisies couvrent une large gamme de sols. Nous avons une gamme de sols qui représente bien une contamination diffuse, sans anomalie flagrante. Les teneurs en ETM mesurées dans les lisiers et végétaux sont conformes aux valeurs réglementaires. L’analyse des flux à la parcelle montre une accumulation de Cu et Zn liée à l’apport de lisier. Les parcelles accumulent également Pb, As et Cd mais pour des quantités annuelles beaucoup plus faibles, la source majoritaire pour As et Cd étant les engrais minéraux et pour Pb les retombées atmosphériques. Les pertes en ETM par lessivage/lixiviation n’ont pas été prises en compte dans ce projet par manque de données fiables. Dans le cadre de cette enquête, nous n’avons pas observé d’effet négatif de l’épandage de lisier sur la qualité des récoltes. Au niveau analytique, les travaux ont permis une validation de la méthode d’analyse des éléments en total (comparaison de différentes méthodes de minéralisation) ainsi que la mise au point d’une méthode d’analyse de spéciation de l’arsenic dans les matrices du projet qui est transférable à ces laboratoires de routine. Durant la deuxième phase de l’étude, en 2008-2010, nous avons recherché à quantifier les flux d’ETM le long de la filière porcine en distinguant d’une part le système animal (aliment - organes animaux - lisiers) et d’autre part le système sol-plante. Nous avons suivi les flux d’ETM dans la plante modèle maïs en croissance et à les modéliser sur une base mécaniste prenant en compte le développement de l’organe de prélèvement (système racinaire) et la concentration dans la solution du sol ou le flux de diffusion maximal obtenu par DGT, dans 4 exploitations identifiées durant la première phase d’enquête de terrain (essai « maïs croissance »). Cet essai a notamment montré que les teneurs en ETM dans les grains ne peuvent pas être prédites précisément à partir de variables du sol, et que l’accumulation des ETM dans la plante est liée à la croissance selon un modèle conduisant à une dilution dans la biomasse avec le temps. Une expérimentation en station porcine (station expérimentale IFIP à Villefranche sur Rouergue) a été menée afin de mesurer des flux à l’échelle de l’animal dans des conditions contrôlées, où les lisiers peuvent être récupérés individuellement. Les animaux exposés à des aliments aux teneurs en Pb et Cd élevées (mais respectant la réglementation en alimentation animale) présentent des concentrations en ces éléments plus élevées dans les foies et reins. Elles sont inférieures à la réglementation pour les foies, et pour le Pb dans les reins, mais dépassent la limite réglementaire pour le Cd dans les reins. Par contre, les concentrations en Pb et Cd dans les muscles (jambon) sont très faibles, majoritairement inférieures à la limite de quantification. Une large part des ETM ingérée est excrétée par les déjections. Concernant l’effet du mode de gestion des lisiers sur le flux d’ETM, les simulations réalisées ont permis de pointer que les différentes techniques (techniques séparatives, traitement par nitrification/dénitrification couplé à une simple ou double séparation de phase, traitement par digestion anaérobie) ne modifient pas de façon conséquente les flux d’ETM sur l’exploitation, et conduisent à l’obtention d’un coproduit concentré en Cu et Zn qui ne sont pas exportables car ne répondant pas aux exigences de la norme NF-U44-051