الطاقة المتجددة

اليوريا لمدة ٢١يوما لترتفع قيمته الغذائية نتيجة ارتفاع نسبة البروتين لتصل الى %٧وهذه الاضافات تؤدى الى رفع القيمة الهضمية للمخلفات اى تكون اكثر قابلية للهضم بفعل البكتريا اللاهوائية التى تقوم بتكسير روابط القش العضوية المعقدة فترفع قيمته الغذائية وتقارب فى قيمتها درجة البرسيم متوسط الجودة ٠ويمكن عمل سيلاج من قش الارز بالطرق التقليدية الشائعة مثل بقية المخلفات الزراعية الخضراء بوضعة بين جدارين او فى حفرة فى الارض ثم رشة بمحاليل سكرية مثل المولاس ثم تغطيته بغطاء بلاستيك او مشمع وبطبقة من التراب لتوفير ظروف لاهوائية حتى تتم عملية التخمير اللاهوائى عبر البكتريا اللاهوائية لسكريات الموجودة بالمخلفات الزراعية او المضافة لها كالمولاس والتى ينتج عنها احماض عضوية اهمها حامض اللاكتيك تحفظ هذه المخلفات الزراعية الخضراء لحين استخدامها فى التغذية عند بذرة الاعلاف الخضراء ٠ ويعتبر قش الارز مصدر ملائم ومناسب لمنتجات لها قيمة عالية وطاقة متجددة وتدويره مهم ويجب ايجاد حلول صديقة للبيئة باتباع اساليب تكنولوجية متطورة فى استخدامات قش الارز لانتاج قيم مضافة لمنتجات ذات قيمة عالية مثل الوقود – الاسمدة – اعلاف للحيوان – مادة خام فى النشاط العقارى والصناعات التابعة له وايضا فى صناعة الورق ،ومعاملة قش الارز تكنولوجيا يقضى على التلوث ويزيد من اقتصاديات زراعة الارز ويجعلها صديقة للبيئة٠ وتعتبر المخلفات الزراعية Agricultureal disposalsمن اهم المشاكل البيئية حيث تمثل المشكلة الثالثة فى القرى المصرية بعد مشاكل الصر ف الصحى sewageوالقمامة garbageوتسبب تلوث الأرض والمياه الجوفية التى قد تستخدم كمياه للشرب وتلوث هذه المياه يؤدى الى الفشل الكلوى الذى زاد فى السنوات العشرة الأخيرة والحكومة تنفق البلاين على علاج مرض الفشل الكلوى مما يؤدى الى عبء مالى كبير على الاقتصاد القومى علاوة على تأثيرها على انهاك قوى العمالة واضعافها ،وحرق قش الارز يلوث البيئة بسحب تحتوى أول اكسيد الكربون ) (COليس له لون او رائحة وهو سام جدا للانسان والحيوان ويتحد مع هيموجلوبين الدم بدلا من الاكسجين منتجا Carboxy-Hb componentهذا المركب يمنع الدم من نقل الاكسجين الى خلايا الدم وعندما يصل تركيز الكربون مونواكسيد الى %٠.١يسبب الوفاة سريعا ،وعندما يتعرض الانسان لهواء يحتوى ٨٠جزء فى المليون لمدة ٨٠ساعة فقدرته فى نقل الاكسجين الى الدورة الدموية تقل حوالى %١٥اذا كان أول اكسيد الكربون يزيد عن ٢٠٠٠جزء فى المليون ،ويجعل الانسان يشعر بالاغماء ويؤدى الى الوفاة بعد ساعة من التعرض لهذا التركيز ٠لهذا يجب وضع نظام متكامل لادارة المخلفات الزراعية ليس فقط بيئيا او تكنولوجيا بل ايضا اجتماعيا واقتصاديا مع ادارة مستدامة ويجب لتركيز تكنولوجيا على اعادة تدوير المخلفات لتوفير فرص عمل جديدة للشباب

من خلال مشروعات متكاملة ٠

طاقة الكتلة الحيوية Biomass Energy :

فى الطبيعة تتحلل الكتلة الحيوية biomassالى عناصرها الجزيئية مع انطلاق طاقة ،ويعتبر انطلاق الطاقة من تحويل الكتلة الحيوية الى طاقة مفيدة هى عملية طبيعية بمعدل اسرع وتعتبر طاقة متجددة ، Renewable energyواستخدام هذه الطاقة تفيد تدوير الكربون ولا تضيف ثانى اكسيد الكربون الى البيئة ،على النقيض بالوقود الحيوى ٠ ومن الممكن استخدام الكتلة الحيوية مباشرة بحرق الخشب فى التدفئة وتسخين وطبخ الغذاء او غير مباشرة بالتحويل الى وقود سائل او غازى ) مثل الايثانول من المحاصيل السكرية او الغاز الحيوى من المخلفات الحيوانية ( والطاقة الصافية المتاحة فى الكتلة الحيوية عند حرقها تتراوح بين ٨ميجاجول /كيلو جرام للخشب الأخضر ٢٠ ،ميجا جول /كيلو جرام مادة جافة نباتية خضراء 8 MJ/kg for green wood – 20 Mj/mg for green dry plant matterوايضا ٥٥ميجاجول / كيلو جرام للميثان بالمقارنة ٣٠-٢٣ميجاجول /كيلو جرام للفحم ٠وكفاءة عملية التحويل تقدر الى اى مدى يمكن استخدام الطاقة الحقيقية واذا كان حرق الكتلة الحيوية غير محكم فانه ينتج غازات نشطة كيماويا والجدول التالى يوضح ذلك ٠ H.H El Sersy and N.A. Metawe (2005) : Manufacture of agriculture derived fuel (Adf) from Ric Straw. Journal for environmental sciences. Vol3 No. 1 March 2005: PP. 9-31 center fro environmental research and studies.

- ١١٥ -

جدول ) :(٢٧مدى مساهمة عملية الحرق فى الاحتباس الحرارى

Burning contribution to global emissions

Biomass

Burning, %

40

26

32

10

24

21

12

2

22

25

38

7

39

>86

All Sources

)(Tg element/year

8700

7000

1100

380

100

40

44

150

2.3

75

1100

1530

180

<22

Biomass Burning

)(Tg element/year

3500

1800

350

38

24

8.5

5.3

2.8

0.51

19

420

104

69

19

Species

)Carbon dioxide (gross

)Carbon dioxide (net

Carbon monoxide

Methane

Nonmethane

Hydrocarbons

Nitric oxide

Ammonia

Sulfur gases

Methyl chloride

Hydrogen

Troposphere ozone

Total particulate matter

Particular organic Carbon

)Elemental carbone (black soot

تصنيع الوقود من قش الأرز Manufacture of fuel from rice straw :

عملية تحويل قش الارز او الكتلة الحيوية تنتج عديد من المنتجات ذات القيمة الاقتصادية العالمية واحدى هذه التكنولوجيات العالية هى تحويل قش الارز الى وقود ) (RSDFويتم ذلك من خلال عمليات ضغط ، pressingوبثق وتحبيب extrusion or pelletizing والمنتجات تتميز بالعديد من المميزات :خفض مسببات الامراض الموجودة بقش الارز نتيجة الغبار والاتربة عند ضغط – تداول افضل للمحببات – تحسين كفاءة الحرق – انتاجية وقود افضل من قش الارز الخام ٠ عملية تحويل قش الأرز الى وقود تسمى ) molding or rice straw drived fuel (RSDFولتتم هذه العملية يتم تخريط وتقطيع قش الارز shreddedالى قطع صغيرة ثم تحبب او briquettedتبعا لاحتياجات الاستخدام ،وتتم عملية التحبيب باستخدام مكابس

Rural

compressorsعلى درجات ح اررة عالية ،وقد يستخدم الوقود الناتج لتوليد قوى او فى الافران فى المناطق الحضرية

٠ areas

وانتاج الوقود من قش الارز تتم وفقا لخطوات :

-١أوليا يتم تقطيع قش الارز الى قطع صغيرة ١ملليمتر ٠ -٢تخلط هذه القطع مع اضافات اخرى مثل المولاس او الفحم او الفيناس ٠ -٣تحبب هذا المخلوط Pelletizedوهذه المحببات او الاقراص pelletsيجب ان يكون لها خصائص معينة :

-١تحتوى على طاقة عالية ٠

-٢تحتوى رماد قليل ٠

-٣لها درجة ثبات عالية ٠

- ١١٦H.H El Sersy and N.A. Metawe (2005) : Manufacture of agriculture derived fuel (Adf) from Ric Straw. Journal for environmental sciences. Vol3 No. 1 March 2005: PP. 9-31 center fro environmental research and studies.

Raw Materials : المود الخام

Rice straw : ( قش الارز١)

قش الارز احد المخلفات الزراعية الاكثر شيوعا فى مصر والتى تسبب مشاكل بيئية كثيرة – تركيبها الكيماوى

: the chemical composition

a) 26% Cellulose.

سليلوز

b) 22.2% Hemi cellulose هيمى سيليلوز

c) 12% Lignin

لجنين

d) 16.8% Ash

رماد

e) 9.7% Silica

سيلكا

f) 3.7% Wax

شموع

g) 9.6% moisture content

رطوبة

Elemental composition : التركيب العنصرى لقش الأرز

a) 41.78% Carbon

كربون

b) 4.63% Hydrogen

هيدروحين

c) 36.57% Oxygen

أكسجين

d) 0.7% Nitrogen

نيتروجين

e) 0.08% Sulfur

الكبريت

f) 0.37% Chlorine

الكلور

The heating value : الطاقة الحرارية

The heating value of Rice straw is 16.28 Mj/kg كجم/ ميجا جول١٦.٢٨ الطاقة الح اررية لقش الأرز : القيمة الغذائية لقش الارز لتغذية حيوانات المزرعة The nutritional composition of residue for livestock feeding of rice straw

a) 3.1% crude fat

b) 7.7% Nitrate compound

c) 39% crude fiber

دهن خام

مركبات نتروجينية

الياف خام

Additives : (الاضافات٢)

: مواد تساعد على تماسك قش الارز وربطة ولزيادة الطاقة الح اررية للوقود ومواصفاتها

 High calorific value.

طاقة ح اررية عالية

 Non toxic.

غير سامة

 Low sulphur content (non corrosive).

محتوى كبريت منخفض

 Low lead content.

محتوى رصاص منخفض

 Low price.

سعر قليل

 Easy to handle.

سهل التداول

Coke : أ – الفحم

Coke specifications : مواصفات الفحم

مواصفات الفحم:(٢٨) جدول

Physical : (measured at the blast furnace)

Mean

Range

Average coke size (mm)

52

45-60

Stability

60

58 min

CSR

65

61 min

Physical : ( % by weight )

Ash

8.0

9.0 max

Moisture

2.5

5.0 max

Sulfur

0.65

0.82 max

Volatile Matter

0.5

1.5 max

Alkali (K2O + Na2O)

0.25

0.40 max

Phosphorus

0.02

0.33 max

- ١١٧ H.H El Sersy and N.A. Metawe (2005) : Manufacture of agriculture derived fuel (Adf) from Ric Straw. Journal for environmental sciences. Vol3 No. 1 March 2005: PP. 9-31 center fro environmental research and studies.

Molasses and Venasse : المولاس والفيناس-ب

٠ يعتبر المولاس والفيناس مواد لاصقة والجدول التالى يوضح تركيب المولاس والفيناس Molasse and Venasse composition (wt%) تركيب المولاس والفيناس:(٢٩) جدول

Product

Molasses

Component

Water

TDS

 Sucrose

 Glucose + fractose

 Ash

 Organic matter

20.8

79.2

35.7

17.3

9.9

16.6

Venasse

50

50

4

15

3

28

Experimental Techniques : خطوات التصنيع

Shredding : (التخريط والتقطيع١)

: ويكون له مواصفاتHydrostatic driverotary shear 12-02 series سم باستخدام١.٠ الى١٠٠ يقطع قش الأرز من  Shredding area : from 700* 722 mm to 1300* 722mm.

مساحة التقطيع

 Shaft diameter: 150 mm.

 Electric power: 2* 55 KW.

قوى كهربائية

 Rotation speed: 5 a 25 t/min.

سرعة الدوران

 Weight: 5850 kg ( machine only).

الوزن

Immobilization time : the two rotors can be replaced in half a day by one person. without

dismantling the machine body.

Pelletizing : (التحبيب٢)

سم٢ البوصة المربعة والمحببات الناتجة يكون قطرها/ رطل٤٠٠٠ تحت ضغط يساوىhydraulic manual press يتم التحبيب

٠ سم فى المتوسط٠.٨ وارتفاعها

Calorific value measurement : (مقياس الطاقة الحرارية٣)

٠ تقاس الطاقة الح اررية لعينات الوقود المنتجة Fuel samples formulation : عمل عينات من الوقود المنتج:(٣٠) جدول

Composition

Rice straw

Coke

Molasses

Venase

Sample

1

80

20

2

90

10

3

95

5

4

90

7

3

5

90

10

6

95

5

7

85

5

10

8

90

7

3

9

90

10

10

95

5

11

85

5

10

12

100

٠ سم فى المتوسط٠.٨ سم وارتفاعها٢ يتم تحضير عينات تحت ضغط عالى محببات قطرها: الضغط Measuring the calorific value (for fuel) : قياس الطاقة الحرارية للوقود وهى تعتبر أهم عامل للوقود المنتج وتضاف الاضافات لقش الارز، جم وقود١ تعرف الطاقة الح اررية بأنها كمية الح اررة المنتجة بحرق

٠ لرفع قيمته الح اررية

- ١١٨ H.H El Sersy and N.A. Metawe (2005) : Manufacture of agriculture derived fuel (Adf) from Ric Straw. Journal for environmental sciences. Vol3 No. 1 March 2005: PP. 9-31 center fro environmental research and studies.

Table (31): Calorific value of different fuels

Fuel

Anthracite

Bituminous coal

Charcoal

Coke

Lignite

Peat

Semi anthracite

Wood (dry)

Higher Calorific Value

Kj/kg

Btu/Ib

32.500-34.000

14.000-14.500

17.000-23.250

7.300-10.000

29.600

12.800

28.000-31.000

12.000-13.500

16.300

7.000

13.8000-20.500

5.500-8.800

26.700-32.500

11.500-14.000

14.400-17.400

6.200-7.500

Stability of RSDF : ثبات الوقود الناتج من قش الأرز : توزن عينات مختلفة على فترات زمنية مختلفة ) يوم ( وتحسب نسبة الفقد فى الوزن باستخدام المعادلات التالية

%wt, Loss = [ (Wi-W)/W1]* 100

Where. Wi = initial weight of each sample (gm)

W = Weight of each sample at different intervals of time (gm)

٠ تزيد درجة الثبات مع تركيز المولاس ومحتوى قش الارز وتقل درجة الثبات مع النسبة المئوية للفحم

Sample

الصفات الممثلة لوقود قش الارز

Table (32): Representative characteristic of RSDF samples

Properties

Calorific Value

% Ash

Density

(Mj/kg)

content

Gm/cm3

1

15.711

13.6

0.865

2

14.864

13.6

0.842

3

12.994

14.39

0.812

4

14.079

11.0

0.855

5

11.828

11.8

0.866

6

11.260

11.2

0.882

7

13.411

11.7

0.826

8

13.546

14.6

0.680

9

11.066

9.4

0.856

10

12.008

13.2

0.725

11

12.908

11.6

0.741

12

12.626

15.7

0.844

% Moisture

content

8

8.2

9.3

8.7

16.0

13.3

11.2

16.8

19.2

14.2

19.4

9.6

تتناسب القيمة الح اررية لوقود قش الارز مع محتوى الفحم وعكسيا مع محتوى المولاس والفيناس وذلك يرجع الى القيمة الح اررية العالية

٠ للفحم ومحتوى رطوبة المولاس والفيناس













High calorific value

Low ash content

Low sulfur content

Low moisture content

High stability

Suitable density











Calorific value

Ash content

Moisture content

Density

% Weight losses

high quality fuel criteria are : مواصفات الوقود المنتج ذات الجودة العالية

قيمته الح اررية العالية

محتوى رماد منخفض

محتوى كبريت منخفض

محتوى رطوبة منخفض

درجة ثبات عالية

تركيز مناسب

قيمة ح اررية

محتوى رماد

محتوى رطوبة

كثافة

نسبة فقد الوزن

Characteristic of selected RSDF : مواصفات وقود قش الأرز

14.864 Mj/Kg

11 %

8.70 %

855 Kg/m3

1.17 %

- ١١٩ -

H.H El Sersy and N.A. Metawe (2005) : Manufacture of agriculture derived fuel (Adf) from Ric Straw. Journal for environmental sciences. Vol3 No. 1 March 2005: PP. 9-31 center fro environmental research and studies.

وقد تم تحويل اتربة الاسمنت وحطب القطن وقش الأرز الى مواد مهمة تدخل فى صناعة البلاستيك وتقلل من تكلفة تصنيع البلاستيك والتخلص من ملوثات البيئة ،وهذه المخلفات ممكن حرقها مع خبث افران صهر الحديد وهى كتلة حجرية خشنة تنتج بنسبة كبيرة فكل ١٠٠طن خام حديد تخرج منها ١٥طن من الخبث ٨٥ ،طن من الصلب ويتم استغلالها بعد معالجتها فى رصف الطرق وتصنيع بلوكات حماية شواطئ البحر وأيضا امكن توليد طاقة ح اررية عالية تصلح كوقود عن طريق مزج مخلفات تقطير الزيوت وهى مادة سوداء لزجه كريهة الرائحة مع السولار بنسبة ٠ %٣ يقول الدكتور عصام خميس وكيل كلية العلوم جامعة الاسكندرية ان الابحاث اصبحت ضرورة لاغنى عنها لتعويض النقص العالى للموارد ولمعالجة التلوث البيئى الذى يهدد حياتنا ،وقد أجريت عدة ابحاث لمعالجة التآكل السريع للمعادن والبويات فى الاسكندرية الناتجة عن عوامل مناخية مثل الرطوبة والتبخر وملوحة البحر ،ويأتى فى المقدمة مشروع استخدام مستخلص قش الارز لتثبيط تآكل المعادن بالتعاون مع و ازرة البيئة وتم خلالة استخلاص مادة فعالة تمثل %١٨من وزن قش الارز تقلل تأكل المعادن وصدأ الحديد بشكل ملحوظ حتى فى اصعب الظروف كالتى تتعرض لها اجسام السفن والغواصات ويستخدم الباقى منه فى صناعة البويات ليحسن

من خصائصها ٠

المعاملات البيولوجية على قش الارز لاستخدامه مادة علفية للحيوان والدواجن :

طريقة معاملة قش الأرز Method of treating rice straw :

الطريقة المقترحة Bio. Chemical – Thermo-Mechanical closed systemوفيها كمية المياه التى تزال فى معاملة القش

drain

تعادل %٩٠من كمية المياه المضافة للنظام او الطريقة وتحتاج عدد ٢تانك كل واحد متصل بماسورة صرف )تفريغ(

٠ board

تانك Aمعدنى يحتوى ١٠٠كيلو جرام قش ارز مع ٣٠٠لتر مياه ٦٠ ،لتر حامض عضوى يتم نقعها soakingلمدة ساعة وترفع درجة الح اررة باللهب ) تسخين ( وبعد ثلاث ساعات من الغليان يصرف القش المعامل لفصل المحلول الحامضى ٠ تانك Bمن البلاستيك واكبر اربع مرات من تانك ٢ ) Aطن ( لغسيل قش الارز المعامل يزال كل %١حمض بستة لترات مياه غسيل ،ويحتوى التانك ٤٠ Bكيلو جرام قسم ازر معامل مع ١٤٤٠لتر مياه ،يزيد قش الأرز %٢٥بعد المعاملة ٠ لاعادة استخدام المحلول الحامضى ،اضف %١٠من الحامض المستخدم فى المرة الثانية ٠

اضف %٢٠من الحامض المستخدم فى المرة الثااثة ٠

اضف %٤٠من الحامض المستخدم فى المرة الرابعة ٠

لمعاملة ٤٠٠كيلو جرام قش ارز يحتاج حوالى ١٣٠لتر حامض عضوى ) pHقش الارز المعامل يدور حول التعادل (Fairكل %١من الحامض المستخدم فى العاملات يغير محتوى قش الارز %٠.٣وحدة على اساس المادة الجافة ٠ يطحن Grindingقش الارز مع %٣دهن ) لتسهيل عملية الطحن ( %٤.٥ ،خميرة %١.٥ ،مولاس ) لتعديل خصائص قش

الارز ( ٠

جدول ) :(٣٣خطوات معاملة قش الارز steps of treated rice straw

الخطورة

الزمن

العملية

Step

Time

Operation

١

٩

غمر او نقع ١٠٠كيسلو جرام قش ارز فى تانك Aلمدة ساعة مع الغليان ثلاث ساعات

فى وجود ٣٦٠لتر محلول حامض عضوى ٠

٢

١٣

يزال قش الارز المعامل من تانك Aويوضع على حد الصرف ٠

٣

١٤

يزال قش الارز المعامل من تانك Aويوضع فى تانك ٠ B

٤

١٦

يحتوى تانك ٣٦٠ Bلتر مياه لغسيل ١٠٠كيلو جرام قش أرز معامل لمدة ساعتين ٠

٥

١٨

يجهز قش الارز المعامل للطحن مع %٣دهن حيوانى %٤.٥ ،خميرة %١.٥ ،مولاس

٠

المعاملة البيولوجية بالكائنات الحية الفعالة Biological treatment by effective microorganisms :

photocynthetic

تستخدم عينات من الكائنات الحية الفعالة ) effective microorganisms (EMIتحتوى على بكتريا

to utilize solar

bacteriaلاستخدام الطاقة الشمسية فى وتثبيت الماء وثانى اكسيد الكربون الى كربوهيدرات ٠ energy in fixing atmospheric waterوتنتج بكتريا حمض اللاكتيك حامض لاكتيك من السكريات وباقى الكربوهيدرات تنتجها

بكتريا photocynthetic bacteriaوالخميرة ٠

ويعتبر حمض اللاكتيك معقم قوى ويوقف الفعل الضار للكائنات الدقيقة astrong sterilizer it suppresses harmful microorganisms ويزيد الهدم السريع للمادة العضوية ،وتشجع بكتريا حمض اللاكتيك من هدم المادة العضوية مثل اللجنين وتشجع السليلوز وتخمر هذه المواد بدون تأثير ضار قد تسببه المادة العضوية غير المهدومة او غير المتحللة ،والخمائر تكون مواد مفيدة وضد الميكروبات لنمو النباتات من الاحماض الامينية والسكريات المفرزة ب photocynthetic bacteriaوالمادة العضوية والمواد الفعالة حيويا مثل الهرمونات والانزيمات التى تنتهجها الخمائر وتشجع الخلايا النشطة وانقسام الجذور ، root divisionاف ارزاتها مواد مفيدة useful - ١٢٠)El-Husseiny et al. (2006) Evaluation of biologically treated rice straw in broiler feed. Egypt. Poultry Sci. J. 26(11

وهذه الاكتينوميسات تراكيب وسيطة للبكتريا، للكائنات الحية الفعالة مثل بكتريا حمض اللاكتيك والاكتينوميساتsubstrates

٠ والفطريات

وهذه المواد ضد، والمادة العضويةphotocynthetic bacteria تنتج مواد ضد الميكروبات من الاحماض الامينية المفرزة و وتخمير الفطريات مثل الاسبرجليس والبنسليوم تهدم المادة العضوية بسرعةsuperess harmful fungi and bacteria الميكروبات

٠ لانتاج الاسترات والمواد ضد الميكروبات

Table (34): Microbiological analysis of effective microorganisms

Microrganism

Lactic acid bacteria

Lactobacillus

Acidophilus

Lactococcus

Pseudococcus

Streptococcus

Enterococcus

Aspergillus

penicilliodes

Photosynthetic bacteria

Rhodopseudomonas

Rhodobacter

Rhodomicrobium

Rhodospirillum

Saccharomyces

cerevisiae

Actionomyces

Media culture

Substances

secretion

notes

Carbohydrate

(sugar, molasse)

Lactic acid,

pseudocatalase

Anaerobic, grampositive

Organic matter

amino acid

Glucosoxidase,

antimicrobial

Anaerobic, grampositive

Organic matter,

sunlight

Converted CO2

and H2O to CH2O

plus O2

Anaerobic, grampositive

Sugar, nucleac acid

Ethanol, carbon

dioxide

Bark, wood stems

Cellulase,

attacked tough,

raw plant tissue

Aerobic,

or

Anaerobic, grampositive

Source (Higha, 1995) * Colony forming unit.

Microorganism

cfu*/ml probioti

10 x 106

1 x 105

1 x 105

2 x 106

Gram-positive

Preparation : التحضير

ثم يفرغ القش ويوضعEMI ينقع جزء من قش الارز المعامل فى محلول مخفف من١ : ١ : ٥ والمولاس فى الماء بنسبةEMI يذاب مرات حتى يصبح ارتفاع الكومة٤ سم وكرر مرة الى٣٠ لارتفاعheap ويكوم، جيدا لازاحة الهواءTread على الارض ويضغط ثم بغلاف فنيلgunny bag ويغطى القمة فى اكياس خيش، % ٤٠ – ٣٠ ويجب ان تكون محتوى الرطوبة، سم١.٥ – ١ heap ٠ infiltration of rain water لتوفير ظروف لا هوائية ومنع تسرب مياه الامطارvinyl sheet م وتق أر درجة الح اررة بانتظام بترمومتر عادة اذا ارتفعت درجة الح اررة عن°٤٥-٣٥ يجب ان تكون درجة الح اررة خلال التجهيز حول ويصبح قش الارز، يوم٧-٣ وعند خفض الح اررة بعد التخمير يترك لمدةaerate م قلب قش الارز المعامل جيدا لتهويته°٥٠ ٠ المعامل بيولوجيا جاهز للاستخدام والاستعمال عندما يعطى رائحة تخمير حولة ويظهر فطر ابيض Table (35): Chemical composition of wheat bran and rice straw before and after treatment

Item

Wheat

Rice straw

brean

Manganses (mg/kg)

113

400

Crude protein (%)

Sodium (mg/100g)

2.4

Ether Extract (%)

Selenium (μ/100g)

0.85

81

Carbohydrate:

Vitamins:

Total Sugars %

0.41

Thiamin (mg/100g)

8.0

0.71

Nitrogen Free Exztract %

64.6

43.2

64.30

Riboflavin (mg/100g)

4.58

0.57

Crude Fiber %

11.00

31

9.7

Niacin (mg/100g)

168

10.8

Neutral Detergent Fiber %

36.9

80

49.3

Pantothenic Acid (mg/100g)

31

1.91

Acid Detergent Fiber %

12.1

25.5

10.20

Vitamin B6 (mg/100g)

1.30

1.2

Acid Detergent Lignin %

3.3

4.8

3.70

Folate (μg/100g)

1.2

59

Hemicelluloses %

24.8

27.5

38.8**

Vitamin A (μg/100g)

8.4

Cellulose %

10.5

34

6.5

Vitamin E (μg/100g)

14

1.21

Lignin %

3.3

4.5

3.6

Vitamin K (μg/100g)

1.45

Minerals:

Fatty acids :

Ash (%)

6.4

18.7

8.3

Saturated Fatty Acid (g/100g)

0.63

0.54

Monosaturated Fatty Acids

Silica (%)

14.0

2

0.14

(g/100g)

Polyunsaturated

Fatty

Acids

Calcium (%)

0.14

0.19

0.8

2.22

0.92

(g/100g)

Av ailable phosphorus (%)

0.38

0.1

1.5

Wax

1.6

3.7

Potassium (%)

1.19

1.2

0.1

Total Amino Acids :

72

Magnesium (%)

0.52

0.11

Lysine

0.61

0.53

Sulphur (%)

0.22

0.10

Methionine

0.23

0.16

Cobalt (mg/kg)

0.05

Cystine

0.32

0.38

Copper (mg/kg)

14

5.0

Methionine + Cystine

0.55

0.54

Source: Clawson et al. (1970). Jackson, (1978) * M.Adly, 2005 ** 22% soluble cellulose and 16.8% hemicelluloses =38.8

Metabolizable Energy (K cal.kg)

Wheat

brean

1260

15.05

3.0

Rice

straw

945

5.4

1.7

B.T.Rice

straw*

1750

11

4.7

Item

- ١٢١ El-Husseiny et al. (2006) Evaluation of biologically treated rice straw in broiler feed. Egypt. Poultry Sci. J. 26(11)

B.T.Rice

straw*

1.01

1.98

1.07

0.2

146

0.42

0.12

0.24

0.36

التركيب المورفولوجى لقش الارز اظهر اقل تجانسا بالمقارنة بالخشب وعلى النقيض من الخشب فان قش الارز يحتوى عدد كبير نسبيا من العناصر الخلوية cell elementsمثل الالياف والخلايا البرانشيمية والاوعية الناقلة وخلايا البشرة والتى تعطى كمية كبيرة من

The

الرماد والسيلكا Fiber, parenchyma cells, vessel elements and epodermic cellsوخلايا البشرة epidermic cells are the outermost surface cellsهى خلايا الاغلفة والاسطح الخارجية وتغطى بطبقة رقيقة شمعية ) (%٣.٧وهذه الطبقة تخفض قدرة قش الارز على البلل بالماء The wettability of straw with waterولقش الارز محتوى عالى من الهيمى سليلوز والرماد والسليكا واللجنين قبل المعاملة بالمقارنة بمحتوى القمح حيث يكون المحتوى متساوى بعد المعاملة ، وقيم القيمة الغذائية الفقيرة ترجع الى مقاومة هذه المواد للمهاجمة الانزيمية بالكائنات الحية ،هذه المقارنة ترتبط ب :

) (١درجة اللجننة (٢) the degree of lignificationsبللورية المكونات السليلوزية the crystallinity of cellulosic component ) (٣المحتوى العالى من السيلكا ) (٤الشمع الذى يغطى الخلية بطبقة رقيقة ٠ لذا فان من الضرورى معاملة هذه المواد قبل تغذيتها للحيوانات وهذه المعاملة سواء كيميائية او طبيعية او بيولوجية تزيد من معاملات الهضم والقيمة الهضمية واستهلاك الاعلاف اختياريا voluntary consumptionوزيادة معدل استهلاك العناصر الغذائية المهضومة ٠ويسبب الحامض بلع swellingوفصل separationالسليلوز وازالة جزء كبير من اللجنين ويخفض بللورية المكون السليلوزى crystallinity of the cellulosic fractionويحلل جزئيا الهيمى سليلوز ويفكك روابط المعقد اللجنوسليوزى خلال المكون السليلوزى ٠ disruption of bonds in lingo cellulosic complex and within the cellusosic fraction والمعاملات الطبيعية physical treatmentsتشمل :

)(١خفض الحجم وزيادة اسطح surface areaالبقايا السليلوزية واللجنوسيلولوزية ويقلل البللورية وباتالى يزيد من مهاجمة الانزيمات

٠ susceptibility to enzymetic attack

ررية الرطبة تؤدى الى التحلل الحرارى Thermal hydrolysisومحاليل البقايا السوداءBlack residual solution

)(٢المعاملة الح ا

ويقلل درجة بلمرة السليلوز واللجنين ويمزق جزئيا المعقد اللجنوسليلوزى partially disrupts the lignocellulosic complex

المعاملة البيولوجية Biological treatments

تستخدم لمعالجة قش الارز والمواد اللجنوسليلوزية الاخرى وتصبح اكثر هضما واكثر استجابة للمهاجمة الانزيمية والميكروبية ٠ المعاملة الميكانيكية الكيمائية الح اررية تخفض محتوى قش الارز من اللجنين والسليكا وتزيد من محتوى قش الارز من المستخلص الخالى من الأزوت وعنصر الفوسفور ويزيد محتوى البروتين الخام من ) %٥.٤المادة الجافة ( الى %٧.٩بعد المعاملة ب%٤.٥

٩٤٥كيلو كالورى

بروتين وحيد الخلية )الخمائر( لتعديل محتوى البروتين الى %١١ترتفع قيم الطاقة القابلة للتمثيل لقش الارز من /كجم ليصبح بعد المعاملة ١٣٥٠كيلو كالورى /كجم ثم الى ١٧٥٠كيلو كالورى بعد اضافة %٣دهن تالو بقرى %١.٥ ،مولاس

٠

وبالنسبة لمحتوى الالياف الخام فان قش الارز يحتوى %٣١الياف خام قبل المعاملة ثم تقل بعد المعاملة لتصبح %٩.٧الياف خام بفضل المعاملات الميكانيكية الكيمائية الح اررية البيولوجية The bio-chemical – thermo-mechanical treatmentالتى

تهاجم الانسجة النباتية الخام الشديدة ٠

ويعزى تأثير المعاملات على زيادة محتوى المستخلص الخالى من الازوت الى الاف ارزات الانزيمية للكائنات الحية ) انزيمات السليوليز

photosynthetic bacteria

– هيمى سليوليز – جلوكو أكسيديز ( وتكوين كربوهيدرات من ثانى اكسيد الكربون والماء ببكتريا

٠

تأثير التقنية على قش الارز المعامل بيولوجيا على معدلات نمو الدواجن :

افضل نتائج ومعدلات نمو بدارى التسمين عند التغذية على قش ارز معامل بمعدل %٢٠فى العليقة ،وقد اكد )Shaoked (2005 ان تغذية بدارى التسمين على علائق مضاف اليها (effective microorganisms) EMI %١ادت الى زيادة معنوية فى وزن الدجاج النهائى عن التسويق بالمقارنة بعلائق لا تحتوى ٠ EMI وبالنسبة لمعدلات هضم المركبات الغذائية فقد وجد ان اعلى معدلات هضم لوحظت عند تغذية بدارى التسمين على علائق تحتوى %٥ قش ارز معامل بيولوجيا كما لوحظ تحسن معدل مرور البلعة الغذائية فى القناة الهضمية ٠

- ١٢٢ -

) (٢نبات الهوهوبا ) : Jojoba (Simmondsia chinensis Linkوتتبع عائلة Bucaceac يعتبر نبات الهوهوبا من افضل مصادر الطاقة الحيوية وهذا النبات يستهلك ثانى اكسيد الكربون بكميات كبيرة مما يحافظ على البيئة وتخفيض التلوث وزيت الهوهوبا لا يسبب اية سرطانات او مشكلات صحية اثناء التعامل معه ،وتصلح زراعة الهوهوبا فى الأراضى الصحراوية القاحلة ويقاوم ملوحة المياه حتى ١٠الاف جزء فى المليون مما يسهل معه الزراعة عن طريق الابار وممكن ريه بمياه الصرف المعالجة وتعد الاراضى المصرية أنسب دول العالم لزراعته وبأقل تكلفة ،ومن دراسات المهندس نبيل الموجى رائد زراعة الهوهوبا فى مصر فان نبات الهوهوبا يبدأ انتاجة فى عمر اربعة سنوات ويستمر عمره الى نحو ١٥٠عاما وينتج الفدان ٣٠٠كيلو جرام من الزيت وبعد عشرة سنوات يبلغ الانتاج ٧٠٠كيلو جرام ولذا فهذا النبات يمكن ان يسد احتياجات مصر والتصدير فى نفس الوقت ويستوعب فرص عمل كبيرة ٠وبذور الهوهوبا فى حجم بذور الفول السودانى ومغطاه بغلاف بنى سميك وتحتوى البذور على اكثر من %٥٠من وزنها زيت نقى ويصنف كيمائيا على انه شمع سائل مما يكسبه مزايا هائلة كخامة طبيعية تستخدم فى مجالات الطب والتجميل والأدوية ٠وقد ثبت ان زيت الهوهوبا افضل بديل طبيعى لزيت كبد الحوث بعد تحريم صيد الحيتان فى بداية السبعينات ٠وموطن شجرة الهوهوبا الاصلى صحراء سونا ار جنوب غرب الولايات المتحدة وشمال غرب المكسيك ٠ وزيت الهوهوبا يتكون من جلسريدات متفرعه Branched triglyceridesوالزيت يتكون من احماض دهنية طويلة السلسلة )

متوسط الطول ٤٢ذرة كربون ( وكحولات دهنية )مثل الشموع السائلة( ٠وقد اكدت التجارب بقسم الزيوت والدهون بالمركز القومى للبحوث امكانية انتاج زيت تشحيم على اعلى جودة من نبات الهوهوبا ويتميز الزيت بجودة عالية حيث ان معدل تغير لزوجة الزيت مع الح اررة اقل بكثير من معدل تغيرها فى الزيوت المعدنية ،كما ان معامل اللزوجة يمثل ضعف قيمته فى الزيوت الاخرى بما يعنى كفاءة عالية فى التشحيم والزيت غير قابل للتزنخ او الاكسدة ٠ وقد نجح الدكتور محسن سالم رضوان استاذ الميكانيكا بكلية هندسة حلوان فى التوصل الى انتاج وقود حيوى للسيارات من زيت الهوهوبا وهو بديل طبيعى للسولار تم انتاجة طبقا للمواصفات الأوروبية للوقود الحيوى حيث تمكن من فصل المواد غير المرغوب فيها وتنقيه الزيت باضافة الزيت الى الكحول الاثيلى ليمر بعد ذلك فى عملية تسخين فى وجود عوامل مساعدة ويمكن بذلك انتاج وقود خفيف يصلح لمركبات البنزين واخر ثقيل يصلح لمركبات السولار ٠ومن اهم مميزات وقود الهوهوبا خفض نسبة التلوث لأنه ليس به كبريت مما يجعله مصدر نظيف للطاقة ،كما أن القيمة الح اررية لبيوجاسولين الهوهوبا اعلى بمقدار %٨.٥من تلك الخاصة ببنزين السيارات واعلى بمقدار %٦٠من الايثانول المنتج من المصادر الغذائية مثل القمح والذرة ،ولذلك سيستهلك المحرك كمية وقود اقل لانتاج نفس القدرة وهو يقلل كثي ار من تآكل المحركات لأنه خالى من الكبريت والمواد الكبريتية التى تسبب تآكل الشكمانات ولا ينتج عن احتراقه أكاسيد كبريتية ضارة بالبيئة ٠ وتجرى ابحاث لانتاج بنزين طائرات منه ولذلك يسمى بالذهب الأخضر حيث يمكن زراعة مليون فدان بمياه الصرف الصحى المتاحة والتى تصل انتاجها الى ٨٠٠الف طن زيت وهذه الكمية يمكن تحويلها الى زيوت صناعية نحتاجها بمعدل ٥٠٠ الف طن سنويا ٠ومما يذكر ان قيمة زيت المحرك عالى الجودة تصل الى اربعين مرة قيمة الوقود ٠

شجيرة الهوهوبا " الذهب الأخضر " :

الزراعة فى مصر تعتبر من الاسس والدعائم الرئيسية للاقتصاد القومى وممكن لنا ان نتمتع فيها بميزات تسببه كبيرة فى حالة قدرتنا على استغلال المساحات الكبيرة من الصحراء بكمية المياه المحدودة المتوفرة لنا فى سبيل توفير مواد خام اولية للصناعة تمكنها من المنافسة داخليا وخارجيا ،وتعتبر شجيرة الهوهوبا من افضل الحول العلمية والعملية لزراعة الصحراء المصرية ،ويعود ذلك لطبيعتها البرية التى تناسب الظروف المناخية الحارة صيفا والدافئة شتاءا وطبيعية التربة الصحراوية الفقيرة فى عناصرها الغذائية ،وقلة احتياجاتها المائية وقدرتها الفائقة على تحمل العطش والملوحة وقلة اصابتها بالامراض وحاجتها السمادية القليلة والعائد المجزى للانتاج السنوى يعتبر من اهم العوامل المشجعة على زراعتها ،وموطن الهوهوبا الطبيعى جنوب غرب الولايات المتحدة وشمال غرب المكسيك ،وهى نبات برى معمر يعيش اكثر من مائة سنة ،مستديم الخضرة يتراوح ارتفاع الشجيرة من ٤-٢م عند اكتمال نموها وقطرها من ٢-١م وجذرها وتدى قد يصل الى ١٥متر فى الارض ،وتنتج الشجيرة سنويا بذور تشبه بذور الفول السودانى الا انها كغطاه بغلاف بنى سيمك ،حيث تعطر البذور وينتج %٦٠-٤٠من وزنها زين نقى يصنف كيميائيا على انه شمع سائل مما يكسبه مزايا هائلة كزيت صناعى طبيعى يساهم فى المحافظة على البيئة كما ان الكسب الناتج من عصر البذور يحتوى على %٣٠من وزنه بروتين يضم ١٧ حمض امينى مما يفتح آفاق مهمة لاستخدامه كعلف او سماد عضوى ٠

الزراعة :

تزرع شجيرات الهوهوبا بالبذور او الشتلات المنتجة فى الاراضى الخفيفية جيدة الصرف فى خطوط تبعد ٤-٣م عن بعضها والمسافة بين النباتات فى الخط الواحد تتراوح من ٢-١.٥م اى ان الفدان يحتوى على حوالى ٩٣٠-٥٢٥شجيرة منها %١٥-١٠مذكر ينتج حبوب لقاح والباقى اناث تحمل الثمار ،وافضل مواعيد للزراعة فى الفترة من مارس حتى اكتوبر ٠ المصدر El-Husseiny et al. (2006) Evaluation of biologically treated rice straw in broiler feed. Egypt. Poultry Sci. J. 26(11) :

- ١٢٣ -

الرى :

يفضل رى الهوهوبا بالتنقيط ) لترشيد استخدام المياه والاقلال من الحشائش وتسهيل جمع الثمار من على الأرض ( حيث تحتاج الشجيرة صيفا حوالى ٧٠ – ٥٠لت ار وشتاءا ٣٠-١٠لتر اسبوعا ،وفى حالة الرى بالغمر تروى الشجيرة من ١٥-١٢مرة سنويا حسب طبيعة الأرض ،وتتحمل الهوهوبا الملوحة حتى ١٠٠٠٠جزء فى المليون ولكن يتأثر الانتاج بعد ٣٠٠٠جزء فى المليون٠

الخدمة والرعاية :

تحتاج الهوهوبا الى تسميد عضوى وكيماوى بسيط مع بداية الزراعة ويمكن تكرار التسميد مرة او مرتين فى اوائل عمر الشجيرة ،كما تضاف الاسمدة الكيماوية ) نشادر – بوتاسيوم – فوسفور ( مع مياه الرى بنسب بسيطة سنويا ،ولا تحتاج الهوهوبا الى تقليم سنوى ولكن يفضل رفع مستوى الشجيرة خلال العام ال اربع عن الارض بنحو ٣٠-٢٠سم لتسهيل اعمال جمع المحصول خلال عمرها ، والهوهوبا قليلة الاصابة بالأمراض او الحشرات وقليلا ما تحتاج الى الرش الوقائى او العلاجى ٠

الانتاج :

تبدأ الشجيرة فى الانتاج من العام الرابع بواقع ٤٠٠ – ٢٥٠جم بذور تقريبا ،وتصل الشجديرة الى الانتاج الاقصى بالنسبة لحجمها فى العام الثامن حيث يصل انتاج الشجيرة الجيدة الى ٣-٢كجم ،وبالتالى تصل انتاجية الفدان الذى يضم ٧٠٠شجيرة مؤنثة جيدة الانتاج حوالى ١.٥طن بذور ،ويزداد هذا الانتاج سنويا طوال عمر الشجيرة ،وينضج المحصول ويسقط على الارض فى نهاية شهر يوليو حيث يمكن جمع الثمار فو ار او تركها عدة شهور دون التأثير على محتوياتها ،ويمكن تخزين البذور لمدة طويلة دون التأثير على مكونات الزيت الذى لا يتأكسد ،ويجمع الانتاج يدويا من تحت الشجيرات او عن طريق اجهزة شفط خاصة فى المزارع الكبيرة ٠

الاستخدامات :

زيت الهوهوبا بديل لزيت كبد الحوت وأحد بدائل زيت البترول ويصنف كيميائيا على انه شمع سائل ذو صفات فريدة تختلف عن كل الزيوت النباتية الاخرى ،حيث ان ملمسة غير الدهنى ونفاذيته العالية فى الجسم وذوبانه فى الطبقة تحت الجلدية تجعل الطلب عليه كبي ار جدا فى مستحضرات التجميل و المستحضرات الطبية والبيطرية ٠ ومن مواصفات الزيت ان درجة غليانة °٣٩٨م وبالتالى لا يفقد لزوجته بارتفاع درجة ح اررة المحركات عند استخدامه كزيت محرك او للتشحيم كما ان عدم قابليته للتزنخ او الاكسدة تسمح له بالتخزين فترة قد تصل الى ٢٥سنة ٠

التسويق :

تباع بذور الهوهوبا للأغراض الصناعية بسعر يتراوح من ٤-٢دولار للكيلو ،ويتم التعاقد مع المزارعين على الزراعة لهم وشراء محصولهم حسب السعر العالمى للبذور ،كما ان هناك جهات اخرى حاليا بمصر تعصر وتسوق الزيت ،ويمكن تصدير الزيت او البذور حيث يكثر الطلب العالمى عليهما باطراد ٠

مزايا زراعة الهوهوبا :

-١احتياجاتها المائية القليلة وقدرتها على تحمل العطش ٠ -٢تحملها الملوحة حتى ٣٠٠٠جزء فى المليون دون التأثير على الانتاج و ١٠٠٠٠جزء فى الميون كحد اقصى ٠ -٣قلة احتياجاتها للرعاية من ناحية التسميد والتقليم والخدمة ٠ -٤قلة اصابتها بالامراض وقلة حاجتها للرش الوقائى او العلاجى ٠ -٥مناسبة جو وأرض الصحراء المصرية لها حيث تحتاج للح اررة صيفا وبرودة لا تقل عن الصفر المئوى شتاءا وأراضى جيدة

الصرف ٠

-٦انتاجها آمن بمعنى انه لا ينتفع به غير المتخصصين فلذلك لا يحتاج لحراسة ٠ -٧يمكن جمع الانتاج فور نضجه او بعد فترة طويلة ويمكن تخزين المحصول لفترة طويلة دون التأثير على محتوياته ٠ -٨تقوم الشركة المسؤلة بتسويق المحصول للمزارعين المتعاقدين مع الشركة على الزراعة او التسويق ٠

العائد :

يصل عائد الفدان فى السن الرابعة الى حوالى ١٨٠٠-١٢٠٠جنيه حيث ينتج الفدان ٣٠٠-٢٠٠كجم بسعر ٢دولار للكيلو ،وفى السنة الثامنة يصل الانتاج حوالى ١٥٠٠-١٠٠٠كجم بذور للفدان ويتراوح العائد من ٩٠٠٠-٦٠٠٠جنيه فى اقل تقدير ،ويزداد العائد سنويا ويلاحظ ان المصروفات الدورية للهوهوبا هى اقل مصروفات من الزراعات المماثلة الصحراوية ٠ المصدر El-Husseiny et al. (2006) Evaluation of biologically treated rice straw in broiler feed. Egypt. Poultry Sci. J. 26(11) :

- ١٢٤ -