Biogas production via anaerobic codigestion of rice parboiling effluent and organic waste

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2019.004.0017

Keywords:

Substrate, Inoculum, Sludge, Orange skin, Banana peel

Abstract

The urgency of innovation in the Brazilian energy matrix, coupled with the high generation of agro-industrial waste and effluents on the national scene, drives the use of anaerobic digestion technique as a promising technology for treating such environmental liabilities and biogas production. Anaerobic codigestion, simultaneous digestion of two or more substrates, allows operational advantages and better environmental conditions for the bacteria responsible for biofuel production. Thus, the objective of this work was to evaluate the biogas production potential through the effluent (substrate) and sludge (inoculum) codigestation of the Upflow Anaerobic Sludge Blanket from the Effluent Treatment Station of a parboiled rice industry in southern Brazil with two different organic solid residues (cosubstrate), orange peel and banana peel separately. A 2³ factorial arrangement was performed using orange peel as cosubstrate and another using banana peel. The digesters used in the study were developed from the reuse o Polyethylene Terephthalate bottles and operated for 168 hours at 35°C. Biogas quantification was performed using the fluid displacement principle. The highest similar biogas production in both factor arrangements was with 40% effluent, 20% solid waste solution and 30% sludge, 8.49E-03m³ produced with banana peel and 1.17E-02m³ with orange peel, with COD removals of 4686.87mgL-1 and 6809.92mgL-1, respectively.

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Author Biographies

Vitor Alves Lourenço, Universidade Federal de Pelotas

Graduado em Engenharia Ambiental e Sanitária na Universidade Federal de Pelotas. Atuou como colaborador em pesquisas relacionadas ao tratamento de efluentes industriais através da utilização de cianobactérias. Desenvolveu ainda pesquisas sobre a produção de biogás via biodigestão anaeróbia de efluentes industriais e sua codigestão com resíduos sólidos orgânicos. Atualmente, é mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCAmb) na Universidade Federal de Pelotas onde desenvolve pesquisas e participa de projetos de Engenharia Bioenergética. 

Willian Cezár Nadaleti, Universidade Federal de Pelotas

Professor Adjunto da Universidade Federal de Pelotas - UFPel, vinculado ao Centro de Engenharias - CEng, integrando o colegiado do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária e membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais - PPGCAmb. Pós-doutor em Engenharia de Energia pela Silesian University of Technology, Polônia (2018). Doutor em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC (2017), com período sanduíche no Institute of Thermal Technology, ITT/SUT (Polônia) e na Universidade Autonoma de Barcelona (Espanha), com apoio da CAPES/PDSE. Mestre em Engenharia de Energia pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (2014). Graduado em Física - Lic. pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR (2014). Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade Estadual Paulista - UNESP (2012). Desenvolve pesquisa nas áreas de Engenharia Ambiental e de Energia, com ênfase em energia da biomassa, atuando principalmente nos seguintes temas: Conversão e Aproveitamento de Biogás/Hidrogênio; AcoD and AD processes; Emissões Atmosféricas; Energy Planning & Management. Nessas áreas, coordena projetos financiados pela Fundação Carolina (Espanha), República da Polônia, União Europeia/European Funds, CAPES e CNPq. Atualmente em Pós-Doutorado Junior no Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da UFSC, com apoio do CNPq. 

Bruno Müller Vieira, Universidade Federal de Pelotas

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande (2007). Especialização em Docência na Educação Profissional na Faculdade de Tecnologia Senac Pelotas (2009). Mestrado e Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais. Professor da Universidade Federal de Pelotas, lotado no Centro de Engenharias, atuando no curso de Engenharia Ambiental e Sanitária. Além de atuar como docente é o atual Presidente da Comissão Permanente de Processos Administrativos Disciplinares (CPPAD/UFPel). 

Diuliana Leandro, Universidade Federal de Pelotas

Professora do Grupo Magistério Superior do Centro de Engenharias da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) desde junho de 2014, atualmente atua junto ao Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária, é membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais (PPGCAmb-UFPel). Foi professora do Grupo Magistério Superior do Departamento de Geomática da Universidade Federal do Paraná (UFPR) de 2011 até junho de 2014. Doutora em Ciências Geodésicas pela Universidade Federal do Paraná. Possui mestrado em Ciências Geodésicas pela Universidade Federal do Paraná (2009), graduada em Engenharia Cartográfica pela Universidade Federal do Paraná (2006) e tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geociências, atuando principalmente nos seguintes temas: GPS, multicaminho, Posicionamento GPS, monitoramento ambiental, fragilidade ambiental, desastres naturais.

Renan de Freitas Santos, Universidade Federal de Pelotas

Graduando em Engenharia Ambiental e Sanitária da Universidade Federal de Pelotas. Bolsista de extensão, atualmente, da Universidade Federal de Pelotas.

Gabriel Borges dos Santos, Universidade Federal de Pelotas

Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária na UFPel em andamento. Bolsista de Pesquisa na Universidade Federal de Pelotas, Brasil.

Marlon Heitor Kunst Valentini, Universidade Federal de Pelotas

Graduando de Engenharia Ambiental e Sanitária da Universidade Federal de Pelotas. Possui formação em Técnico em Controle Ambiental pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sul-rio-grandense - Campus Camaquã. Experiência na área ambiental, com ênfase em análise de águas e efluentes, monitoramento de qualidade hídrica, análise estatística de dados ambientais e experiência na área de energias renováveis. 

Guilherme Pereira Schoeler, Universidade Federal de Pelotas

Engenheiro Ambiental e Sanitarista pela Universidade Federal de Pelotas (2018). Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais na Universidade Federal de Pelotas na área de Tecnologias aplicadas ao Meio Ambiente Sustentável. Exerceu funções de colaborador e bolsista no Núcleo de Ensino, Pesquisa e Extensão em Resíduos e Sustentabilidade (NEPERS/UFPEL) com atividades laboratoriais de pesquisa em resíduos e extensão sobre a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Atualmente participa de pesquisas no desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias para o tratamento de efluentes e descontaminação de águas. 

Ivanna Franck Koschier, Universidade Federal de Pelotas

Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade Federal de Pelotas - UFPEL e monitora de Física Básica 1 na Universidade Federal de Pelotas - UFPEL.

Victoria Huch Duarte, Universidade Federal de Pelotas

Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade Federal de Pelotas.

Anderson Gabriel Corrêa, Universidade Federal de Pelotas

Graduando em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade Federal de Pelotas.

Published

2019-09-04

Issue

Section

Desenvolvimento, Sustentabilidade e Meio Ambiente

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