Influence of different inoculars on the generation of biogas from tomato residues

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.012.0010

Keywords:

Biodegradation, Generation Rate, Benchtop Reactors, Anaerobic Digestion, BMP Test

Abstract

Worldwide, the issue of urban solid waste (MSW) has been widely discussed from various aspects, from collection to final destination in treatment practices or technologies. Among the different types of waste, there is the organic fraction, which has a high potential for biogas with energy viability. The amount of biogas produced from the anaerobic biodegradation of organic waste varies depending on the type of waste and the synergy with the type of inoculum used. In this sense, the present research evaluated the accumulated volume of biogas and the variation of the biogas production rate in the configuration in tomato residues with the sludge, tomato residues with the bovine rumen and tomato residues with a mixture of bovine rumen and sludge, over 120 days of experiment. For this purpose, Biochemical Methane Potential (BMP) tests were carried out. The results showed that the highest rate of biogas production occurs in the first 24 hours and that the averages of the rate of biogas production, in 120 days of monitoring, do not differ significantly, regardless of the type of inoculum used together with the tomato residues as substrate. The largest volume of biogas produced was for the combination of tomato with sludge (422.15 NmL), followed by tomato with sludge and rumen (327.60 NmL) and tomato with rumen (255.01 NmL), with the first 7 days crucial to determine the accumulated volume at the end of the 120 days of monitoring.

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Author Biographies

Ericka Lima de Brito, Universidade Federal de Pernambuco

Possui graduação em Tecnologia em Gestão Ambiental pelo Instituto Federal de Pernambuco - Reitoria (2007) e em Engenharia Química pela Universidade Federal de Pernambuco (2013) e Mestrado em Engenharia Civil - Área de concentração Geotecnia Ambiental - pela Universidade Federal de Pernambuco (2015).Tem experiência na área de Meio Ambiente, com ênfase em Gestão Ambiental, Tratamento de Água e Efluentes e Resíduos Sólidos Urbanos. 

Talita Vasconcelos de Lucena, Universidade Federal de Pernambuco

Mestre em Engenharia Civil, na área de Geotecnia, pela Universidade Federal de Pernambuco - UFPE (2016). Realizou mestrado sanduíche na Universidade Nacional de Cuyo, Argentina (2015) através da bolsa de fomento recebida pela Capes. Tecnóloga em Gestão Ambiental pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco - IFPE (2013). Integrante do Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (GRS/UFPE). Participou como avaliadora de 9 (nove) artigos científicos submetidos ao XII Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovação (CONNEPI), realizado em Recife/PE em 2018. Possui experiência na área de Meio Ambiente e Geotecnia Ambiental, com ênfase em resíduos sólidos urbanos, biodegradação anaeróbia, geração de biogás e de metano. Interesse e formação continuada em outras áreas do âmbito ambiental, no eixo empresarial e acadêmico.

Alessandra Lee Barbosa Firmo, Universidade Federal de Pernambuco

Professora e pesquisadora do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco desde julho de 2009, atuando na Especialização em Sustentabilidade Urbana, Especialização em Educação Ambiental e Cultural e no curso de Tecnologia em Gestão Ambiental. Professor-colaborador do Mestrado Profissional em Tecnologia Ambiental do Instituto de Tecnologia de Pernambuco. Professor-colaborador da Especialização em Gestão e Controle de Áreas Contaminadas por Resíduos Sólidos da Universidade Católica de Pernambuco. Líder do Grupo de Resíduos Sólidos do IFPE e membro do Grupo de Resíduos Sólidos da UFPE (GRS/ UFPE). Bolsista de Produtividade em Pesquisa em 2015/2016. Diretora de Extensão do IFPE-Campus Ipojuca em 2014-2015. Possui graduação em Engenharia Química pela UFPE (2006), em Tecnologia em Gestão Ambiental pelo IFPE (2008), Mestrado em Engenharia Civil pela UFPE (2008) e Doutorado em Engenharia Civil pela UFPE (2013) na área de geotecnia ambiental. Participou como pesquisadora de projetos financiados pelo CNPq, FINEP, FACEPE, CHESF, BNDES e Foundation CMG nas áreas de geotecnia ambiental, resíduos sólidos, biodegradação e geração de biogás, geração de energia em aterros, plano de gerenciamento integrado de resíduos sólidos, interação rocha-fluido, estudo de modelos numéricos de geração e fluxo de fluidos em meios porosos.

Maria Odete Holanda Mariano, Universidade Federal de Pernambuco

A pesquisadora Maria Odete Holanda Mariano (Professora Associada IVI) é professora do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco desde 2008. Atualmente é Professora Colaboradora do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC-UFPE) e no período de 2010 até agosto de 2021 foi membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFPE (PPGECAM-UFPE), onde ocupou a função de coordenação (períodos: 2013-2014; 2016-2018) e vice coordenação (2012-2013), e ministrou a disciplina de Geotecnia Ambiental (2010 até 2020). A pesquisadora é membro do Grupo de Pesquisa do CNPq: Grupo de Resíduos Sólidos (GRS/UFPE) desde 1996 e participou de vários projetos de pesauisa, com ênfase em editais : PD CHESF/ANEEL, PROSAB, CNPq (Universal), PRONEX-CNPq e vários FINEP na área experimental com enfoque na determinação de emissões de gases em aterros de resíduos sólidos urbanos, monitoramento de aterros de resíduos sólidos, encerramento de lixões e no estudo do processo de decomposição dos resíduos sólidos urbanos e consequente geração de líquidos e gases em escalas experimentais (lisímetro e aterros experimentais). 

José Fernando Thomé Jucá, Universidade Federal de Pernambuco

Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Pernambuco, Mestre em Engenharia Civil/Geotecnia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, Doutor pela Universidad Politécnica de Madrid e Pós Doutor pela Universidade de São Paulo (2011). Professor titular da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e Pesquisador do CNPq, com bolsa de produtividade. Em 1994 criou o Grupo de Pesquisa em Geotecnia Ambiental (GRS/UFPE), onde coordena vários projetos de pesquisa financiados por agências de fomento, dentre eles Programa de Apoio a Núcleos de Excelência (PRONEX), PD CHESF/ANEEL, BNDES e FINEP, nas áreas de Geotecnia Ambiental, Bioenergia e Tecnologias para Tratamento de Resíduos Sólidos. Atualmente coordena a Rede de Pesquisa Biogás para estudos do Aproveitamento Energético do Biogás em Aterros de Resíduos Sólidos, financiada pela FINEP; desenvolve o projeto Geotecnia Ambiental Aplicada a Aterros de Resíduos Sólidos financiado pelo CNPq e participa do projeto Cidades Sustentáveis por Meio do Planejamento e Tecnologias Inovadoras, executado pelo Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE-DF). Nos últimos 10 anos publicou 62 artigos em periódicos especializados e 91 trabalhos completos em congressos nacionais e internacionais. Possui 5 livros publicados, 6 livros organizados e 13 capítulos de livros publicados. A partir da criação do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Pernambuco, em 1995, orientou 59 dissertações de mestrado, e a partir da implantação do doutorado (em 2000) orientou 30 teses.É membro da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS), da Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES), das sociedades internacionais: International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE) e International Solid Waste Association (ISWA). Pertence ao Comitê Editorial do Journal of Geological Resource and Engineering (USA), da Revista Portuguesa Geotecnia e da Revista Resíduos da Espanha, revisor da Waste Management (Elsevier), da Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES), além de consultor de vários periódicos.No período de 1995 a 1998 foi Presidente do Instituto Tecnológico do Estado de Pernambuco (ITEP) e de 2005 a 2010 foi Diretor do Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (CETENE), vinculado ao Ministério da Ciência e Tecnologia. Em 2009 recebeu o Título de Comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico da Academia Brasileira de Ciências por suas contribuições científicas e técnicas para o desenvolvimento científico do Brasil. Em 2011 foi membro do Comitê do XXV Prêmio Jovem Cientista (CNPq/Fundação Roberto Marinho) cujo tema foi Cidades Sustentáveis. Entre 2012 e 2014 coordenou o projeto Alternativas tecnológicas para o tratamento dos resíduos sólidos urbanos no Brasil, com base na experiência da Europa, Estados Unidos e Japão, financiado pelo BNDES. Em 2015 é o ganhador do Prêmio Fundação Bunge em Saneamento Básico (Resíduos Sólidos Urbanos) e em 2018 é o ganhador do Prêmio Terzaghi da Associação Brasileira de Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica (ABMS). Em 2019 foi escolhido para ministrar a 15o Palestra Milton Vargas da ABMS. Em 2020 é agraciado com a Medalha Mérito Tamandaré pela Marinha do Brasil e em 2022 recebeu do Governo do Estado de Pernambuco o grau de Grande Oficial da Ordem do Mérito Guararapes.

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Published

2023-01-08

Issue

Vol. 13 No. 12 (2022): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Dezembro 2022

Section

Engenharia Ambiental

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