MAROUŠEK, Josef, Petr BARTOŠ, Martin FILIP, Ladislav KOLÁŘ, Petr KONVALINA, Anna MAROUŠKOVÁ, Jan MOUDRÝ, Jiří PETERKA, Jiří ŠÁL, Miloslav ŠOCH, Vojtěch STEHEL, Otakar STRUNECKÝ, Karel SUCHÝ, Marek VOCHOZKA, Jaromír VRBKA and Tomáš ZOUBEK. Advances in the agrochemical utilization of fermentation residues reduce the cost of purpose-grown phytomass for biogas production. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects. Philadelphia: Taylor & Francis, Neuveden, March, p. 1 - 11. ISSN 1556-7036. 2020.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Advances in the agrochemical utilization of fermentation residues reduce the cost of purpose-grown phytomass for biogas production
Name in Czech Pokroky v agrochemickém využití fermentačních zbytků snižují náklady na účelově pěstovanou fytomasu pro výrobu bioplynu
Authors MAROUŠEK, Josef (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Petr BARTOŠ (203 Czech Republic), Martin FILIP (203 Czech Republic), Ladislav KOLÁŘ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Petr KONVALINA (203 Czech Republic), Anna MAROUŠKOVÁ (268 Georgia, belonging to the institution), Jan MOUDRÝ (203 Czech Republic), Jiří PETERKA (203 Czech Republic), Jiří ŠÁL (203 Czech Republic, belonging to the institution), Miloslav ŠOCH, Vojtěch STEHEL (203 Czech Republic, belonging to the institution), Otakar STRUNECKÝ (703 Slovakia, belonging to the institution), Karel SUCHÝ (203 Czech Republic), Marek VOCHOZKA (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jaromír VRBKA (203 Czech Republic, belonging to the institution) and Tomáš ZOUBEK (203 Czech Republic).
Edition Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects, Philadelphia, Taylor & Francis, 2020, 1556-7036.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10401 Organic chemistry
Country of publisher United States of America
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
RIV identification code RIV/75081431:_____/20:00001908
Organization unit Institute of Technology and Business in České Budějovice
UT WoS 000520355100001
Keywords (in Czech) bioekonomika; bioplyn; stupeň stability; zbytky z fermentace; půdní organická hmota; stabilní organická frakce
Keywords in English bioeconomy; Biogas; degree of stability; fermentation residues; soil organic matter; stable organic fraction
Tags CH, RIV20, WOS
Changed by Changed by: Mgr. Milada Šanderová, učo 25742. Changed: 7/4/2021 08:44.
Abstract
The share of renewables is rising rapidly, especially in developed countries. Biogas production from purpose-grown phytomass is undergoing the fastest growth. The trend is linked to the production of vast amounts of fermentation residues. However, it has been repeatedly and independently reported that intensive or long-term application of fermentation residues into arable land changes soil structure, resulting in sharp degradation of its fertility. This is now compensated by more intense use of agrochemicals and additional agrotechnical operations such as biochar addition. However, the increased cost is beginning to threaten the economic sustainability of biogas production. Given the fact that the production of biogas from purpose-grown phytomass has become a strong pillar of the electricity grid, the threat to soil fertility may endanger its stability. The quality and quantity of soil organic matter (SOM) and in particular its stable organic fractions with ion-exchange properties (SOF) that determine soil fertility, or, more precisely, the transport of nutrients and their availability for plant growth, were investigated in detail. A novel, undemanding and quick method allowing the analysis and interpretation of SOM and its SOF was proposed and compared with conventional methods. It was confirmed that the adaptation of the new method enables farmers to better choose organic and mineral fertilizers and corresponding agronomic operations, so the soil can provide higher yields and an increased water retention capacity (up to 7%), which results in improved water retention during extreme rainfalls or droughts, altogether lowering the cost of purpose-grown phytomass, or, more precisely, improving the economy of biogas production. Abbreviations: SOM: Soil organic matter; SOF: Stable organic fractions of SOM with ion-exchange properties; WRC: Water retention capacity; ARC: Air retention capacity; TOC: Total organic carbon; CEC: Cation exchange capacity; HA: Humic acids; FA: Fulvic acids; NHSOM: Non-humified soil organic matter; PSOM: Primary soil organic matter; Cox: Oxidizable carbon.
Abstract (in Czech)
Podíl obnovitelných zdrojů rychle roste, zejména v rozvinutých zemích. Nejrychleji roste výroba bioplynu z účelově pěstované fytomasy. Tento trend souvisí s produkcí velkého množství fermentačních zbytků. Opakovaně a nezávisle se však uvádí, že intenzivní nebo dlouhodobá aplikace zbytků z fermentace na ornou půdu mění strukturu půdy, což vede k prudké degradaci její úrodnosti. To je nyní kompenzováno intenzivnějším používáním agrochemikálií a dalšími agrotechnickými operacemi, jako je přidávání biouhlu. Zvýšené náklady však začínají ohrožovat ekonomickou udržitelnost výroby bioplynu. Vzhledem k tomu, že se výroba bioplynu z účelově pěstované fytomasy stala silným pilířem elektrické sítě, může ohrožení úrodnosti půdy ohrozit její stabilitu. Kvalita a množství půdní organické hmoty (SOM) a zejména jejích stabilních organických frakcí s iontoměničovými vlastnostmi (SOF), které určují úrodnost půdy, nebo přesněji transport živin a jejich dostupnost pro růst rostlin, byly zkoumány v detail. Byla navržena nová nenáročná a rychlá metoda umožňující analýzu a interpretaci SOM a jeho SOF a srovnána s konvenčními metodami. Bylo potvrzeno, že přizpůsobení nové metody umožňuje zemědělcům lépe si vybrat organická a minerální hnojiva a odpovídající agronomické operace, takže půda může poskytovat vyšší výnosy a zvýšenou retenční kapacitu vody (až 7%), což má za následek lepší zadržování vody během extrémních srážek nebo sucha, celkově snížit náklady na fytomasu pěstovanou pro konkrétní účely, nebo přesněji řečeno zlepšit ekonomiku výroby bioplynu. Zkratky: SOM: Půdní organická hmota; SOF: Stabilní organické frakce SOM s iontově výměnnými vlastnostmi; WRC: kapacita zadržování vody; ARC: kapacita zadržování vzduchu; TOC: celkový organický uhlík; CEC: Kapacita výměny kationů; HA: Huminové kyseliny; FA: Fulvové kyseliny; NHSOM: Nevlhčená půdní organická hmota; PSOM: Primární půdní organická hmota; Cox: Oxidovatelný uhlík.
PrintDisplayed: 28/3/2024 11:05