Publikasjoner
NIBIOs ansatte publiserer flere hundre vitenskapelige artikler og forskningsrapporter hvert år. Her finner du referanser og lenker til publikasjoner og andre forsknings- og formidlingsaktiviteter. Samlingen oppdateres løpende med både nytt og historisk materiale. For mer informasjon om NIBIOs publikasjoner, besøk NIBIOs bibliotek.
2021
Sammendrag
The presence of tire crumb rubber particles in soil surrounding three artificial football fields in Asker and Bærum municipalities, Norway, was studied. Concentrations of crumb rubber particles in soil were found to be high.
Sammendrag
The aim of this study was to contribute to closing global phosphorus (P) cycles by investigating and explaining the effect of fish sludge (feed residues and faeces of farmed fish) and manure solids as P fertiliser. Phosphorus quality in 14 filtered and/or dried, composted, separated or pyrolysed products based on fish sludge or cattle or swine manure was studied by sequential chemical fractionation and in two two-year growth trials, a pot experiment with barley (Hordeum vulgare) and a field experiment with spring wheat (Triticum aestivum). In fish sludge, P was mainly solubilised in the HCl fraction (66 ± 10%), commonly being associated with slowly soluble calcium phosphates, and mean relative agronomic efficiency (RAE) of fish sludge products during the first year of the pot experiment was only 47 ± 24%. Low immediate P availability was not compensated for during the second year. Thus efforts are needed to optimise the P effects if fish sludge is to be transformed from a waste into a valuable fertiliser. In manure solids, P was mainly soluble in H2O and 0.5 M NaHCO3 (72 ± 14%), commonly being associated with plant-available P, and mean RAE during the first year of the pot experiment was 77 ± 19%. Biochars based on fish sludge or manure had low concentrations of soluble P and low P fertilisation effects, confirming that treatment processes other than pyrolysis should be chosen for P-rich waste resources to allow efficient P recycling. The field experiment supported the results of the pot experiment, but provided little additional information.
Sammendrag
Fosforkvaliteten i 15 organiske gjødselprodukter ble undersøkt med hjelp av kjemiske analysemetoder, og i potte- og feltforsøk. Husdyrgjødsel viste bedre fosforeffekt enn fiskeslam og biokull. Struvitt viste også god effekt sammenlignet med mineralfosfor. Fosfor i de organiske produktene forelå hovedsakelig som ulike kalsiumfosfater, og det var godt samsvar mellom fosforkvaliteten og opptak i planter. Andelen bikarbonat (NaHCO3)-løselig fosfor i organiske gjødselprodukter kan brukes som indikator på fosforkvaliteten (lav, medium, høy) men kan ikke brukes for nøyaktig predikering.
Forfattere
Ikumi Umetani Eshetu Janka Wakjera Michal Sposób Christopher Jonathan Hulatt Synne Kleiven Rune BakkeSammendrag
Bicarbonate was evaluated as an alternative carbon source for a green microalga, Tetradesmus wisconsinensis, isolated from Lake Norsjø in Norway. Photosynthesis, growth, and lipid production were studied using four inorganic carbon regimes: (1) aeration only, (2) 20 mM NaHCO3, (3) 5% (v/v) CO2 gas, and (4) combination of 20 mM NaHCO3 and 5% CO2. Variable chlorophyll a fluorescence analysis revealed that the bicarbonate treatment supported effective photosynthesis, while the CO2 treatment led to inefficient photosynthetic activity with a PSII maximum quantum yield as low as 0.31. Conversely, bicarbonate and CO2 treatments gave similar biomass and fatty acid production. The maximum growth rate, the final cell dry weight, and total fatty acids under the bicarbonate-only treatment were 0.33 (± 0.06) day−1, 673 (± 124) mg L−1 and 75 (± 5) mg g−1 dry biomass, respectively. The most abundant fatty acid components were α-linolenic acid and polyunsaturated fatty acids constituting 69% of the total fatty acids. The fatty acid profile eventuated in unsuitable biodiesel fuel properties such as high degree of unsaturation and low cetane number; however, it would be relevant for food and feed applications. We concluded that bicarbonate could give healthy growth and comparative product yields as CO2.
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag
Sammendrag
Produksjon av biogass er et viktig tiltak både for redusering av klimagassutslipp og resirkulering av næringsstoffer. Det kan også være en inntektskilde for bønder og skaper positive økonomiske ringvirkninger i distrikta. Dette prosjektet tok utgangpunkt i to biogassanlegg under planlegging eller utbygging og substratene som er tilgjengelig i nærområdet: meierislam, ullvaskevann, og grillfett. Det ble gjennomført labskala forsøk på disse substratene i kombinasjon med husdyrgjødsel under ulike forhold. Det ble også gjort en økonomisk vurdering av biogassanlegg på ulike størrelser som tar imot disse substratene, og av samlokalisering av et ullvaskeri i kombinasjon med et biogassanlegg og andre bedrifter på Tingvoll, et tettsted i Møre og Romsdal. Samarbeidspartnerne i prosjektet var NIBIO, NORSØK, Tingvoll Ull, Hustadvika Biokraft, Tine Elnesvågen, og Statsforvalteren i Møre og Romsdal. Resultatene fra biogassforsøket viser at ullvaskevann og meierislam gav generelt lavere gassutbytter enn grillfett, både i biometanpotensiale test og i kontinuerlige reaktorer. Noe av forklaringen på lavt metanutbytte kan være at både ullvaskevann og meierislam brukt i denne testen hadde høyt vanninnhold (tørrstoffinnhold rundt 1%), var lite energikonsentrert, og hadde relativt lave fettsyrekonsentrasjoner. En annen forklaring kan være synergistisk inhibering grunnet kombinasjonen av enkelte fettsyrer og ammoniakk. Det ble målt høyest metanutbytte fra ullvaskevann og meierislam (henholdsvis 200-250 og 150 – 200 mL metan / g VS) når mengden av disse substratene tilsatt reaktorene var 150-200 mL og på driftstemperatur 41 og 55 C. Maksimum utbytte til grillfett var 300 mL metan /g VS når det var tilsatt 300 mL til reaktoren. Økt driftstemperatur vil gi økt enzymaktivitet og nedbrytningsgrad med påfølgende økt metanutbytte i biogassreaktorer med lav belastning. Dette er sannsynligvis noe av forklaringen på økt metanutbytte med forhøyet temperatur i reaktorene. Meierislammet er lett nedbrytbart og kan gi betydelig gassproduksjon hvis det er mer konsentrert, og har næringsstoffinnhold som kan gi bedre biorestkvalitet. Ullvaskevann og meierislam kan også vurderes behandlet i andre typer reaktorer som for eksempel UASB eller biofilmreaktorer. Grillfett fra kylling gir økt gassproduksjon, men har ikke særlig innhold av næringsstoffer og kan være utfordrende for anlegget både prosessmessig og mekanisk ved avleiring av fett. Ullvasking krever mye vann og varme. Det finnes flere tiltak for å effektivisere prosessen, som gjenvinning av gråvann og varme. Lønnsomhetsberegninger bekrefter at ullvaskevann nok må befinne seg i nærheten av et biogassanlegg slik at det kan fungere som prosessvann (lavere gate-fee), og at eventuelt N i vaskevannet kan gi merverdi til bioresten for at det skal bli en god løsning både for substrateier og anleggseier. Plassering av et ullvaskeri på Tingvoll har sine fordeler, men også sine utfordringer. Tilgang til rimelig varme i begrensede perioder, gjenvinning av vaskevann og varme, omsetning av avløpsvann direkte som gjødsel eller substrat i et biogassanlegg, omsetning av lanolinen, og samarbeid om vakt og drift er avgjørende faktorer for at det skal være lønnsomt å plassere et ullvaskeri på Tingvoll. Alternative løsninger til vasking med uttak av lanolin er interessant, og Tingvoll Ull planlegger et eget prosjekt som ser på en slik mulighet.
Forfattere
Yeqing Li Zhenxin Wang Zhuoliang Jiang Lu Feng Junting Pan Mingyu Zhu Chengjie Ma Zhangmu Jing Hao Jiang Hongjun Zhou Hui Sun Hongbin LiuSammendrag
This study evaluated the effects of bio-based carbon materials on methane production by anaerobic digestion. The results showed that biochar and hydrochar can promote cumulative methane yield by 15% to 29%. However, there was no statistical significance (p > 0.05) between hydrochar and biochar produced at different temperature on methane production. 16S rRNA gene sequencing and bioinformatics analysis showed that biochar and hydrochar enriched microorganism that might participate in direct interspecies electron transfer (DIET) such as Pseudomonadaceae, Bacillaceae, and Clostridiaceae. The the surface properties of the modified biochar were characterized with BET, Raman, FTIR and XPS. Bio-based carbon materials with uniform dispersion provided a stable environment for the DIET of microorganisms and electrons are transferred through aromatic functional groups on the surface of materials. This study reveals bio-based carbon materials surface properties on methane production in anaerobic digestion and provides a new approach to recycling spent coffee grounds.
Forfattere
Yeqing Li Yinjun Liu Ximeng Wang Sen Luo Dongfang Su Hao Jiang Hongjun Zhou Junting Pan Lu FengSammendrag
Syngas from pyrolysis/gasification process is a mixture of CO, CO2 and H2, which could be converted to CH4, so called syngas biomethanation. Its development is obstructed due to the low productivity and CO inhibition. The aim of this study was to demonstrate the feasibility of using syngas as the only carbon source containing high CO concentration (40%) for biomethanation. Lab-scale thermophilic bioreactor inoculated with anaerobic sludge was operated continuously for over 900 h and the shift of microbial structure were investigated. Results showed that thermophilic condition was suitable for syngas biomethanation and the microbes could adapt to high CO concentration. Higher processing capacity of 12.6 m3/m3/d was found and volumetric methane yield of 2.97 m3/m3/d was observed. These findings could strengthen the theoretical basis of syngas biomethanation and support its industrialization in the future.
Forfattere
Jing Zhang Zilan Du Liqin Fu Yongming Han Wei Zheng Fuhua Yu Huimin Chen Lu Feng Yeqing Li Weiying PingSammendrag
With the development of the world economy and society, the living standards of residents have been improved, along with a large amount of food waste and carbon dioxide (CO2) emissions. In the face of global warming and energy shortages, food waste can be used as high-value bio-energy raw materials which is also an effective way to reduce CO2 emissions. Therefore, this paper proposes a novel anaerobic digestion and CO2 emissions efficiency analysis based on a Slacks-Based Measure integrating Data Envelopment Analysis (SBM-DEA) model to evaluate and optimize the process structure of anaerobic treatment of food waste. The total feed volume and the discharge volume of liquid digestate are taken as inputs, and the total methane (CH4) production volume is taken as the desirable output and CO2 emissions are regarded as the undesirable output to build the biogas production and CO2 emissions evaluation model during the anaerobic digestion process. Finally, the proposed method is used in the actual anaerobic digestion process. The results show that the overall efficiency values in January, April, May, and June in 2020 are higher than those in other months. At the same time, due to the optimal allocation of slack variables of inputs and undesirable outputs, the efficiency values of other inefficient anaerobic digestion days can be improved.
Sammendrag
Det er ikke registrert sammendrag