Technical and economic feasibility of additives in situ in anaerobic digestion of cattle manure

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.004.0041

Keywords:

Bioreactors, Circular economy, Energy from alternative sources, Enzymes

Abstract

Anaerobic digestion (AD) is a notorious technique for the disposal of manure from the cattle industry, however, improvement methods are sought for this process. Thus, the objective was to evaluate the effect of direct application of bioremediation and commercial starch on AD of dairy cattle manure (DCM) with a sense of meaning the effect of the bioremediation. Semi-continuous tubular digesters with a useful volume of 60L were used, with hydraulic retention time of 30 days, at room temperature. Four treatments were treated with four repetitions distributed in a completely randomized design, in a factorial scheme 22 represented by the factors starch (with and without application) and bioremediation (with and without application). Based on the results obtained from treatments with the isolation of the bioremediator, they were defined in real scenarios in order to assess the economic viability of the application of the bioremediator. The application of starch and the main bioremediator the highest averages of the potentials of biogas production and reductions in solids (p <0.05) when compared to the treatment without their applications, however, for a specific production of methane per kg of total solids (m3kg-1TSadded) and depreciated volatiles (m3kg-1VSadded) the application of the bioremediation has better results (p <0.05). The combined use of the factors did not enhance the bioremediation effect and there were no large sets of nutrient tools without biofertilizer. Of the adopted scenarios, only the treatment without the application of the exclusive bioremediator would be financially attractive. Although DCM's AD was optimized with the application of the bioremediator, the technical viability, the use of the additive did not indicate economic viability.

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Author Biographies

Aline Fernandes, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Doutora em Agronomia:Energia na agricultura pela Universidade Estadual Paulista " Júlio de Mesquita Filho" - Câmpus de Botucatu, na linha de pesquisa - Fontes Convencionais e Alternativas de Energia, Desenvolvimento Tecnológico e Politicas Energéticas. Mestre em Agronomia: Energia na agricultura pela Universidade Estadual Paulista " Júlio de Mesquita Filho" . Graduada em Engenharia Agronômica pela Universidade José do Rosário Vellano -Câmpus de Alfenas com experiencias em Iniciação Científica tituladas: "Desempenho e ocorrência de diarreia em leitões alimentados com soro de leite" e "Co - digestão de dejeto bovino e soro de leite" .Técnica em Agropecuária pelo Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia Sudestede Minas Gerais - Câmpus Barbacena. 

Stela Basso Montoro, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Pós doutoranda em Administração no Centro de Pesquisa em Engenharia ? Fitossanidade em Cana-de-Açúcar (CPE-FCA) da Unesp/FCAV, junto ao Departamento de Ciências da Produção Agrícola (Fitossanidade) e Departamento de Economia, Administração e Educação da FCAV-Unesp. Doutora e Mestre em Agronomia pelo programa Energia na Agricultura da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA)/UNESP Botucatu, Bacharel em Administração pela Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) - UNESP Jaboticabal. Possui experiência profissional nos setores financeiro, pecuário, pesquisa e educação (Banco Santander Brasil S.A, CRV Lagoa e FCAV-UNESP). Atualmente, desenvolve pesquisa aplicada na área de Administração e atua como gestora de projetos do CPE-FCA. Atuou como docente na disciplina Gestão da Empresa Rural nos cursos de Zootecnia e Engenharia Agronômica da FCAV-UNESP. Possui experiência nas áreas de Gestão Rural, Finanças Agropecuárias e Energia Renovável, com ênfase em Gestão financeira, Valoração de Projetos e Gerenciamento de Resíduos Agropecuários. 

Luana Alves Akamine, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Engenheira Agrícola formada pela Universidade Estadual de Goiás - UEG, Anápolis-GO (2015). Possui mestrado em Engenharia Agrícola (Engenharia de Sistemas Agroindustriais), pela UEG (2017) e doutorado em Agronomia (Energia na Agricultura), pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - Faculdade de Ciências Agronômicas - Unesp/FCA, Botucatu-SP (2021). Possui experiência na área de Biodigestão anaeróbia e Construções rurais e ambiência, atuando principalmente nos seguintes temas: Energia Renovável, biodigestores e aproveitamento de resíduos agropecuários.

Paula Maria Pilotto Branco, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Possui graduação em Medicina Veterinaria pela Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (2010), mestrado em Zootecnia (Produção Animal) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2013) e doutorado em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2017). Pós-doutorado em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2019).

João Antônio Silva Sousa, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Mestrando em Agronomia (Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas FCA/UNESP. Possui graduação em Ciências Biológicas pela Faculdade Anhanguera (2012). Tem experiência na área de Microbiologia.

Jorge de Lucas Júnior, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho

Possui graduação em ENGENHARIA AGRONOMICA pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1978), mestrado em Agronomia (Produção Vegetal) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1983) e doutorado em Agronomia (Energia na Agricultura) pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1987). Livre Docência em Biodigestão Anaeróbia (1.994). Atualmente é professor titular da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. Tem experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Energização Rural, atuando principalmente nos seguintes temas: biodigestão anaeróbia, biodigestores, aproveitamento de resíduos, biogás e manejo de dejetos. Fez Viagens de Estudos para Cuba, Itália, Espanha e Alemanha. Tem Curso de Proteção Ambiental e Conservação de Energia no Japão (2.006). Em 09/05/2017 recebeu o PRÊMIO PESQUISADOR EMÉRITO DO CNPq 2017

Published

2021-02-08

Issue

Section

Desenvolvimento, Sustentabilidade e Meio Ambiente

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