El compostaje de cáscara de Musa paradisiaca L. para la producción de biogás y biometano como estrategia de preservación de la salud ambiental / Musa paradisiaca L. husk composting for biogas and biomethane production as a strategy for preserving environmental health

A medida que a se avanza en el siglo XXI, los sistemas de energía deben alejarse de los combustibles fósiles y aumentar la capacidad de las energías renovables si se quieren cumplir los objetivos de temperaturas máximas del Acuerdo de París. Sin embargo, debido a los desafíos en la adopción de tecnologías bajas en carbono, ciertas áreas de los sistemas energéticos globales son difíciles de controlar y descarburar. Por otra parte, el compostaje es una de las prácticas de gestión de residuos orgánicos más importantes que se puede utilizar para lograr la sostenibilidad del suelo y del medio ambiente. El compost tiene un mínimo impacto en algunas emisiones, y puede ayudar a controlar la huella de carbono y limitar los efectos ambientales negativos de los métodos de eliminación de desechos más deficientes. La investigación tuvo por objetivo determinar la calidad de producir biogás y biometano a partir de la cáscara de plátano (Musa paradisiaca L.). Metodológicamente se desarrolló una investigación aplicada, con nivel de investigación de tipo experimental. Las cáscaras de plátano se colectaron de la planta de compostaje de la Municipalidad Provincial de Leoncio Prado, Perú. De la muestra se prepararon cinco sub muestras para la producción de biogás y cinco muestras adicionales para la producción de biometano. Los sistemas mostraron una producción de 0,067 m3 BG/Kg ST de biogás y 0,059 m3CH4/Kg ST de biometano, que generó subproductos como el biol y biosol. Estos resultados presentaron una baja toxicidad al ser sometidos a pruebas germinativas, concluyéndose que solo el 11,5% de la cáscara introducida al biorreactor se degrado y de esta fracción solo el 2,8% se convirtió en biogás(AU)

As progress is being made in the 21st century, energy systems must move away from fossil fuels and increase the capacity of renewable energies if you want to meet the maximum temperatures objectives of the Paris Agreement. However, due to the challenges in the adoption of low carbon technologies, certain areas of global energy systems are difficult to control and decarbure. On the other hand, composting is one of the most important organic waste management practices that can be used to achieve soil and environmental sustainability. The compost has a minimum impact on some emissions, and can help control the carbon footprint and limit the negative environmental effects of the most deficient waste removal methods. The research aimed to determine the quality of producing biogas and biomethane from the banana peel (Musa paradisiaca L.). Methodologically, an applied investigation was developed, with experimental research level. The banana peels were collected from the composting plant of the Provincial Municipality of Leoncio Prado, Peru. From the sample, five sub samples were prepared for the production of biogas and five additional samples for biomethane production. The systems showed a production of 0.067 m3 bg/kg ST of biogas and 0.059 m3ch4/kg ST of biomethane, which generated by -products such as biol and biosol. These results presented a low toxicity when they were subjected to germinative evidence, concluding that only 11.5% of the shell introduced into the bioreactor was degraded and of this fraction only 2.8% became biogas(AU)

Avaliação da degradação de formol do efluente gerado no laboratório de anatomia por biorreatores anaeróbios e mapeamento dos pontos críticos de controle / Evaluation of formalin degradation of effluent generated in the anatomy laboratory by anaerobic bioreactors and mapping of critical control points

Diante das estratégias de ensino e aprendizagem adotadas na disciplina de Anatomia da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (EERP/USP), que requer a conservação de peças cadavéricas em solução de formol, no Laboratório Multidisciplinar são gerados significantes volumes de efluentes contendo este composto. Considerando as características tóxicas dessa substância, tanto aos seres vivos quanto ao meio ambiente, torna-se imprescindível o gerenciamento e tratamento deste resíduo gerado antes do descarte na rede coletora de esgotos. Embora diferentes métodos, sejam eles químicos ou biológicos, possam ser utilizados para promover o tratamento prévio ao descarte de soluções contendo formol, o uso de tratamentos biológicos, como o reator anaeróbio, possibilita o tratamento de grandes volumes de resíduos, gera menor exposição ocupacional e possui reduzido custo do processo. No ano de 2017 a EERP/USP implementou o Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF), dimensionado para atender grandes volumes de efluentes com solução de formol gerados na unidade. Neste contexto, este estudo inédito em escala industrial, além de monitorar a eficiência da remoção da solução de formol dos efluentes gerados do sistema de biorreatores também caracterizamos os pontos críticos de controle do processo de tratamento do RAHLF, durante o período de fevereiro a junho e de setembro a novembro do ano de 2020. Os resultados na entrada do RAHLF apresentaram uma média de 480,19 ± 116,06 mg.L-1, com amplitude amostral de 238,37 mg.L-1 a 774,60 mg.L-1, já na saída do RAHLF demonstraram média de 1,39 ± 0,56 mg.L-1, com amplitude amostral de 0,04 mg.L-1 a 2,32 mg.L-1, evidenciando assim a eficiência na degradação do formol pelos biorreatores em média de 99,70%. A partir dos dados foi evidenciado que além do desempenho satisfatório do RAHLF para o pré-tratamento de água residuária contendo formol, o reator também apresentou estabilidade de operação durante o desenvolvimento do estudo. Com o conhecimento de todas as etapas e dos pontos críticos do processo foi possível a organização do fluxograma do processo, desde o local gerador até a disposição do efluente para a rede coletora de esgoto municipal. A partir do fluxograma, foi possível desenvolver protocolo de operação, visando minimizar ao máximo potenciais ocorrências de falhas durante o processo. Este estudo gerou conhecimento que contribui para melhor compreensão da biotecnologia anaeróbia implantada para alcançar a degradação da solução de formol no efluente do Laboratório Multidisciplinar da EERP/USP. A implantação e funcionamento adequado do biodigestor refletem o compromisso socioambiental da universidade com a sociedade e com o meio ambiente, na busca de ações que promovam tanto a saúde pública quanto a sustentabilidade ambiental. Os resultados constituirão também uma base de dados para outros gestores de biodigestores implantados na universidade, sendo de grande importância para a continuidade de investigações relacionadas com o tratamento dos efluentes em laboratórios de ensino

For the development of teaching and learning strategies adopted in the discipline of Anatomy at the University of São Paulo at College of Nursing in Ribeirão Preto (CNRP/USP), which requires the preservation of cadaveric parts in a formaldehyde solution, the Multidisciplinary Laboratory generates significant volumes of effluents containing this compound. Considering the toxic characteristics of this substance, both to living beings and to the environment, it is essential to manage and treat this wastewater before its disposal in the sewage collection system. Although different methods, whether chemical or biological, can be used to promote treatment prior to disposal of solutions containing formaldehyde, the use of biological treatments, such as the anaerobic reactor, allows the treatment of large volumes of waste, generates less occupational exposure and has reduced process cost. In 2017, EERP/USP implemented the Anaerobic Horizontal Fixed Bed Reactor (AHFBR), dimensioned to supply large volumes of wastewater with a formaldehyde solution generated at the unit. In this context, this unprecedented study on an industrial scale, in addition to monitoring the efficiency of the removal of the formaldehyde solution from the effluents generated from the bioreactor system, we also characterized the critical control points of the AHFBR treatment process, during the period from February to June and from September to November of 2020. The results of the affluent of the AHFBR presented an average of 480.19 ± 116.06 mg.L-1, with a sample range of 238.37 mg.L-1 to 774.60 mg. L-1, already in the effluent of the AHFBR obtained average of 1.39 ± 0.56 mg.L-1, with a sample range of 0.04 mg.L-1 to 2.32 mg.L-1, thus evidencing the efficiency in formaldehyde degradation by bioreactors on average of 99.70%. From the data, it evidenced that in addition to the satisfactory performance of the AHFBR for the pre-treatment of wastewater containing formaldehyde, the reactor also showed operating stability during the development of the study. With the knowledge of all the steps and critical points of the process, it was possible to organize the process flowchart, from the generating site to the disposal of the effluent to the municipal sewage collection network. From the flowchart, it was possible to develop an operation protocol, aiming to minimize as many potential occurrences of failures during the process as possible. This study generated knowledge that contributes to a better understanding of the anaerobic biotechnology implemented to achieve the degradation of the formaldehyde solution in the effluent of the Multidisciplinary Laboratory at CNRP/USP. The implantation and proper functioning of the biodigester reflect the university's socio-environmental commitment to society and the environment, in the search for actions that promote both public health and environmental sustainability. The results will also constitute a database for other managers of biodigesters implemented at the university, being of great importance for the continuity of investigations related to the treatment of effluents in teaching laboratories

Phosphorus recovery by ion exchange in a solid carbonate: modeling of the process.

Phosphorus (P) is a nutrient for plant growth but also a pollutant in water bodies causing eutrophication. The source of P is mainly human and animal wastewater and runoffs from different land uses. The objective of the present study is to evaluate P removal and recovery processes by ion exchange (IE) with solid carbonate (SC) in biodigestor-treated swine effluent (BTSE) using hydrogeochemical modeling. For this, BTSE compositions were obtained by literature review. A synthetized and characterized SC was used and the ion exchange site concentration ([SC-IE]) and the IE constants (Kie) were obtained experimentally and applied to model P and major anion removal and recovery processes. P recovery was evaluated for different BTSE compositions and several concentrations of SC, dissolved P (HPO42-), competing anions such as SO42-, and CO32-. The simulations suggest that a [SC-IE]:[HPO4] of 1.4 molar ratio would allow the recovery of 90% of HPO4 in BTSE, and at average alkalinity concentrations in BTSE, CO32- would compete with HPO4 for the SC-IE. The P recovery by the SC-IE process was compared with two other methods commonly used in P removal from BTSE: removal with aluminum sulfate and precipitation of struvite as a function of pH. The results suggest that SC-IE is the most efficient method in the pH range of BTSE. Besides, HPO42- was readily recovered as inorganic P that may be reused in agriculture and industrial processes.

Producción de Biogás a partir de residuos orgánicos generados en el Hospital de Clínicas: Un estudio preliminar / Biogas production from organic waste generated at the Hospital of Clinics: A preliminary study

Introducción: La producción de biogás es un proceso natural que ocurre en forma espontánea en un entorno anaerobio, realizado por microorganismos como parte del ciclo biológico de la materia orgánica. Los biodigestores son sistemas diseñados para optimizar la producción de biogás a partir de desechos agrícolas, estiércol o efluentes industriales. Objetivo: Realizar un estudio preliminar de producción de biogás a partir de residuos orgánicos generados en el Hospital de Clínicas, año 2017. Metodología: Estudio cuasi experimental tipo grupo control no equivalente consistente en dos sistemas: en el sistema 1 se ha expuesto a la sombra, con 39 kilos de residuos de cocina, 3 kilos de estiércol, 5,5 de pH, 1 a 4 de residuo/agua durante 30 días. En el sistema 2, se ha expuesto a pleno sol, con 68 kilos de residuo de cocina, 10 kilos de estiércol, 7 de pH, 1 a 1 de residuo/agua, durante 30 días. Resultados: La producción de gas al mes en el sistema 2 fue de 4,6 litros no observándose producción alguna en el sistema 1 (p= 0,000). Con un promedio de producción de residuos de cocina en el Hospital de Clínicas de 22077±780 kilos al mes, se estima una producción de 1485± 61 litros de biogas (R2= 97,98 p= 0,000) mensuales. Conclusión: Los biodigestores permiten una obtención de energía limpia y de bajo costo a partir de una fuente renovable.

Introduction: Biogas production is a natural process that occurs spontaneously in an anaerobic environment, carried out by microorganisms as part of the biological cycle of organic matter. Biodigesters are systems designed to optimize the production of biogas from agricultural wastes, manure or industrial effluents. Objective: To carry out a preliminary study on the installation of organic biodigesters in the Hospital of Clinics in order to replace the use of energy in the form of liquefied cooking gas. Methodology: Quasi-experimental study of a non-equivalent control group consisting of two systems. In system 1, it has been exposed to shade, with 39 kilos of kitchen waste, 3 kilos of manure, 5.5 pH, 1 to 4 waste / water for 30 days. In system 2, it has been exposed to full sun, with 68 kilos of kitchen waste, 10 kilos of manure, 7 pH, 1 to 1 waste / water, for 30 days. Results: Gas production per month in system 2 was 4.6 liters, with no production observed in system 1 (p = 0.000). With an average production of kitchen waste at the Hospital of Clinics of 22077 ± 780 kilos per month, an estimated production of 1485 ± 61 liters of biogas (R2 = 97.98 p = 0.000) per month. Conclusion: biodigesters allow obtaining clean and low-cost energy from a renewable source.

Biodigestores como tecnologia social para promoção da saúde: Estudo de caso para saneamento residencial em áreas periféricas / Biodigesters as social technology for health promotion: Case study for residential sanitation in peripheral áreas

Esse artigo relaciona o panorama do saneamento no Brasil com enfoque no reaproveitamento dos resíduos orgânicos e do esgoto sanitário, através de modelos de saneamento ecológico, com intuito de promover a saúde. O biodigestor é um exemplo de tecnologia social que possibilita sanear e obter energia em forma de gás natural através da biodigestão anaeróbia para áreas rurais e periurbanas. No estudo, o biodigestor foi classificado entre sua aplicabilidade: rurais, industriais e residenciais. No entanto, no contexto brasileiro, as residências provenientes de ocupação desordenada e áreas rurais, geralmente, não possuem tratamento de esgoto adequado. Assim, foram levantados dados sobre diferentes modelos de biodigestores, através de estudo de caso dos sistemas biodigestores do Vale Encantado e Águas do Imperador. Foi dado foco aos biodigestores residenciais, como tecnologias sociais, a partir de estudo de caso da comunidade do Vale Encantado. Para a construção deste estudo, a metodologia foi: Revisão Bibliográfica, Revisão Documental, Pesquisa Qualitativa, Estudo de caso e Observação Participante com saída de campo. Pode-se demonstrar que é possível solucionar de forma descentralizada a disposição final dos resíduos orgânicos e esgoto doméstico, para 20 pessoas, com aplicação em um restaurante comunitário ( Vale Encantado), e para aproximadamente 3.000 pessoas, com aplicabilidade em uma comunidade ou área periurbana (Águas do Imperador). Conclui-se que os biodigestores são uma alternativa de tecnologia social para o saneamento, principalmente em regiões onde soluções convencionais não são uma possibilidade financeiramente viável. (AU)

(This article relates the panorama of sanitation in Brazil with a focus on the reuse of organic waste and sanitary sewage, through ecological sanitation models, in order to promote health. The biodigester is an example of social technology that makes it possible to sanitize and obtain energy in the form of natural gas through anaerobic biodigestion to rural and peri-urban areas. In the study, biodigester was classified among its applicability: rural, industrial and residential. However, in the Brazilian context, residences coming from disordered occupation and rural areas generally do not have adequate sewage treatment. Thus, data were collected on different models of biodigesters, through a case study of the biodigesters systems of Vale Encantado and Águas do Imperador. A focus was given to residential biodigesters, such as social technologies, based on a case study of the Vale Encantado community. For the construction of this study, the methodology was: Bibliographic Review, Documentary Review, Qualitative Research, Case Study and Participant Observation with field output. I t can be demonstrated that it is possible to solve in a decentralized way the final disposal of organic waste and domestic sewage, for 20 people, with application in a community restaurant (Vale Encantado), and for approximately 3,000 people, applicable in a community or peri-urban area (Waters of the Emperor). It is concluded that biodigesters are a social technology alternative for sanitation, especially in regions where conventional solutions are not a financially viable possibility. (AU)

Efficiency of biological treatment for the removal of total and thermotolerant coliform bacteria from domestic sewage / Eficiência do tratamento biológico na remoção de coliformes totais e termotolerantes em esgoto humano

Researchers around the world have focused their efforts on devising combinations of technologies that are not only economically feasible but also effective in mitigating the impacts caused by wastes containing pathogens that pose potential risks to human and animal health. The purpose of this study was to evaluate the performance of a biological treatment system for removing total and thermotolerant coliform bacteria with a view to the possible organic recycling of domestic sewage. To this end, a tubular continuous flow anaerobic digester, with hydraulic retention time (HRT) of 25 days and an optional stabilization pond, were used to treat the sewage produced by 150 people in the municipality of Sertãozinho, SP, Brazil. The samples were collected weekly, always on the same day, at three different sampling points (inlet of the treatment system, the outlet of tubular digester, and the optional stabilization pond), totaling 108 samples. The MPN method was employed to determine the total coliform and thermotolerant coliform populations, using multiple series of three tubes (APHA, 2005). The system proved efficient in reducing the number of indicator bacteria of fecal contamination, showing a removal efficiency of 98.76% for total coliforms and of 99.29% for thermotolerant coliforms. However, a third treatment step involving polishing should be included to render the effluent suitable for use in fertigation or discharge into water bodies.

Aliar tecnologias que sejam viáveis e ainda eficientes em mitigar o impacto gerado pelos resíduos, que possuem potencial patogênico à saúde humana e animal, tem sido o propósito das ações de pesquisadores em todo o mundo. Dessa forma, objetivou-se avaliar um sistema de tratamento biológico, quanto a redução de coliformes totais e coliformes termotolerantes, visando a possibilidade de reciclagem orgânica do esgoto doméstico. Para tanto foi utilizado um biodigestor tubular de fluxo contínuo com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 25 dias e uma lagoa de estabilização facultativa, responsável pelo tratamento de esgoto produzido por 150 pessoas, no município de Sertãozinho/SP. As amostras foram colhidas, semanalmente e sempre no mesmo dia, em três pontos distintos de colheita (entrada do sistema de tratamento, saída do biodigestor tubular e na lagoa de estabilização facultativa), totalizando 108 amostras. Para as determinações das populações de coliformes totais e termotolerantes foi utilizada a técnica do NMP em tubos múltiplos série de três tubos (APHA, 2005). O sistema foi eficiente quanto a redução no número de micro-organismos indicadores de poluição fecal atingindo 98,75% para coliformes totais e 99,26% para os termotolerantes. Entretanto, deve ser prevista mais uma etapa para polimento do efluente dando condições para sua utilização na fertirrigação ou lançamento em corpos de água.

Avaliação da produção de biogás de dejetos de suínos utilizando a metodologia de superfície de resposta / Evaluation of biogas production of swine waste using response surface methodology

O presente estudo avaliou as condições operacionais que podem maximizar a produção do biogás a partir do uso de biodigestores. Os ensaios experimentais foram conduzidos utilizando dejetos de suínos em fase de terminação, com concentração de sólidos totais na coleta de 70,6% p/v. Os experimentos avaliaram, segundo a metodologia de superfície de resposta (MSR), a influência de cinco fatores: temperatura, concentração inicial de matéria orgânica e influência da adição de nutrientes inorgânicos (FeSO4×7H2O, NiSO4×6H2O e MnSO4×4H2O). Os melhores resultados foram obtidos para a concentração de biomassa inicial de 395 a 595 g.L-1 e a temperatura de 33,5 a 44ºC. Em relação ao uso de nutrientes no processo de biodigestão anaeróbia, os resultados permitiram concluir que houve significativa redução no tempo de retenção hidráulica (TRH) e maior produtividade de biogás.

This study evaluated the operational conditions that maximize the production of biogas from the use of digesters. Experimental tests were conducted using termination phase swine wastes, with total solids in collecting 70.6% w/v. The experiments evaluated according to the response surface methodology (RSM), the influence of five factors: temperature, initial concentration of organic matter and influence of inorganic nutrients addition (FeSO4×7H2O, NiSO4×6H2O and MnSO4×4H2O). Better results were obtained for the initial concentration biomass of 395 to 595 g.L-1 and temperatures from 33.5 to 44ºC. Regarding the use of nutrients in the anaerobic digestion process, the results showed that there was significant reduction in hydraulic retention time and increased biogas productivity.

Análise da quantidade produzida de CO2 pela bovinocultura no estado do Rio Grande do Sul / Analysis of CO2 produced from cattle culture in the state of Rio Grande do Sul, Brazil

Este trabalho tem como objetivo identificar a quantidade de gases causadores de efeito estufa emitidos anualmente pela bovinocultura no Estado do Rio Grande do Sul. A partir dos resultados, é analisada a viabilidade econômica, em termos de instalação de créditos de carbono, da instalação de biodigestores nas propriedades rurais, calculando-se a quantidade de toneladas medidas em unidades de gás carbônico, equivalentes por ano, que a adoção dessa tecnologia permitiria mitigar. Entre os resultados obtidos, tem-se que a instalação de biodigestores é viável apenas para propriedades que possuem mais de 20 animais, as quais representam 63% do rebanho bovino gaúcho, e a mitigação de 29.548,26ton equiv. CO2 ano.

The aim of this paper is to identify the amount of greenhouse gases from cattle culture in the state of Rio Grande do Sul. Thus, it was analyzed the economic viability, in terms of installation of carbon credits, of biodigesters installations on farms. It was calculated the measure of the amount of tons measured in units of carbon dioxide per year in which the use of that technology would mitigate. Among the outcomes obtained, the biodigesters installation is profitable just on farms where there are more than 20 animals. These farms represent 63% of cattle culture in Rio Grande do Sul and the mitigation 29.548,26 CO2 tons per year.

Análise da quantidade produzida de CO2 pela bovinocultura no estado do Rio Grande do Sul

The aim of this paper is to identify the amount of greenhouse gases from cattle culture in the state of Rio Grande do Sul. Thus, it was analyzed the economic viability, in terms of installation of carbon credits, of biodigesters installations on farms. It was calculated the measure of the amount of tons measured in units of carbon dioxide per year in which the use of that technology would mitigate. Among the outcomes obtained, the biodigesters installation is profitable just on farms where there are more than 20 animals. These farms represent 63% of cattle culture in Rio Grande do Sul and the mitigation 29.548,26 CO2 tons per year.

Este trabalho tem como objetivo identificar a quantidade de gases causadores de efeito estufa emitidos anualmente pela bovinocultura no Estado do Rio Grande do Sul. A partir dos resultados, é analisada a viabilidade econômica, em termos de instalação de créditos de carbono, da instalação de biodigestores nas propriedades rurais, calculando-se a quantidade de toneladas medidas em unidades de gás carbônico, equivalentes por ano, que a adoção dessa tecnologia permitiria mitigar. Entre os resultados obtidos, tem-se que a instalação de biodigestores é viável apenas para propriedades que possuem mais de 20 animais, as quais representam 63% do rebanho bovino gaúcho, e a mitigação de 29.548,26ton equiv. CO2 ano.

Análise da quantidade produzida de CO2 pela bovinocultura no estado do Rio Grande do Sul

The aim of this paper is to identify the amount of greenhouse gases from cattle culture in the state of Rio Grande do Sul. Thus, it was analyzed the economic viability, in terms of installation of carbon credits, of biodigesters installations on farms. It was calculated the measure of the amount of tons measured in units of carbon dioxide per year in which the use of that technology would mitigate. Among the outcomes obtained, the biodigesters installation is profitable just on farms where there are more than 20 animals. These farms represent 63% of cattle culture in Rio Grande do Sul and the mitigation 29.548,26 CO2 tons per year.

Este trabalho tem como objetivo identificar a quantidade de gases causadores de efeito estufa emitidos anualmente pela bovinocultura no Estado do Rio Grande do Sul. A partir dos resultados, é analisada a viabilidade econômica, em termos de instalação de créditos de carbono, da instalação de biodigestores nas propriedades rurais, calculando-se a quantidade de toneladas medidas em unidades de gás carbônico, equivalentes por ano, que a adoção dessa tecnologia permitiria mitigar. Entre os resultados obtidos, tem-se que a instalação de biodigestores é viável apenas para propriedades que possuem mais de 20 animais, as quais representam 63% do rebanho bovino gaúcho, e a mitigação de 29.548,26ton equiv. CO2 ano.

Análise da quantidade produzida de CO2 pela bovinocultura no estado do Rio Grande do Sul

The aim of this paper is to identify the amount of greenhouse gases from cattle culture in the state of Rio Grande do Sul. Thus, it was analyzed the economic viability, in terms of installation of carbon credits, of biodigesters installations on farms. It was calculated the measure of the amount of tons measured in units of carbon dioxide per year in which the use of that technology would mitigate. Among the outcomes obtained, the biodigesters installation is profitable just on farms where there are more than 20 animals. These farms represent 63% of cattle culture in Rio Grande do Sul and the mitigation 29.548,26 CO2 tons per year.

Este trabalho tem como objetivo identificar a quantidade de gases causadores de efeito estufa emitidos anualmente pela bovinocultura no Estado do Rio Grande do Sul. A partir dos resultados, é analisada a viabilidade econômica, em termos de instalação de créditos de carbono, da instalação de biodigestores nas propriedades rurais, calculando-se a quantidade de toneladas medidas em unidades de gás carbônico, equivalentes por ano, que a adoção dessa tecnologia permitiria mitigar. Entre os resultados obtidos, tem-se que a instalação de biodigestores é viável apenas para propriedades que possuem mais de 20 animais, as quais representam 63% do rebanho bovino gaúcho, e a mitigação de 29.548,26ton equiv. CO2 ano.

Recovery of gastrointestinal swine parasites in anaerobic biodigester systems / Recuperação de parasitas gastrintestinais de suínos em biodigestores anaeróbicos

Solid and liquid wastes from livestock operations represent important challenges for animal production regarding their impact in the environment and public health. Parasitological tests performed on 80 samples of affluent and effluent waters from three anaerobic biodigestors with flexible structure from swine farms of Caldas - Colombia, showed the presence of Isospora suis (45%), Eimeria suis (42.5%), E. espinosa (35%), Strongyloides ransomi (28.8%), E. perminuta (12.5%), E. cerdonis (3.8%), and E. porci (2.5%). The additional finding of eggs of Taenia spp. in 10% of the samples was probably caused by a connection between the human sewage system and the biodigester. Although we observed a mean decrease of 65.6% of parasites, these levels were insufficient to meet the minimum requirement set by Engelberg's guidelines regarding water quality. This study demonstrates the serious environmental impact that an inadequately treated animal wastewater represents, and has important implications for water resources and human health.(AU)

Resíduos sólidos e líquidos oriundos da suinocultura representam desafios importantes para a produção animal no que diz respeito ao impacto do meio ambiente e em saúde pública. Testes parasitológicos foram realizados em 80 amostras de águas afluentes e efluentes de três biodigestores anaeróbicos com estrutura flexível em granjas de Caldas - Colômbia, demonstrando a presença de Isospora suis (45%), Eimeria suis (42,5%), E. espinosa (35%), Strongyloides ransomi (28,8%), E. perminuta (12,5%), E. cerdonis (3,8%) e E. porci (2,5%). A constatação adicional de ovos de Taenia spp. em 10% das amostras foi provavelmente causada pela conexão entre o sistema de esgoto humano e o biodigestor. Embora fosse observada uma diminuição média de 65,6% dos parasitas, estes níveis são insuficientes para atender ao requisito mínimo estabelecido pelas diretrizes Engelberg em relação à qualidade da água. Este estudo demonstra o grave impacto ambiental que águas residuais animais inadequadamente tratadas representam, bem como as implicações nos recursos hídricos e na saúde humana.(AU)

Recovery of gastrointestinal swine parasites in anaerobic biodigester systems / Recuperação de parasitas gastrintestinais de suínos em biodigestores anaeróbicos

Solid and liquid wastes from livestock operations represent important challenges for animal production regarding their impact in the environment and public health. Parasitological tests performed on 80 samples of affluent and effluent waters from three anaerobic biodigestors with flexible structure from swine farms of Caldas - Colombia, showed the presence of Isospora suis (45%), Eimeria suis (42.5%), E. espinosa (35%), Strongyloides ransomi (28.8%), E. perminuta (12.5%), E. cerdonis (3.8%), and E. porci (2.5%). The additional finding of eggs of Taenia spp. in 10% of the samples was probably caused by a connection between the human sewage system and the biodigester. Although we observed a mean decrease of 65.6% of parasites, these levels were insufficient to meet the minimum requirement set by Engelberg's guidelines regarding water quality. This study demonstrates the serious environmental impact that an inadequately treated animal wastewater represents, and has important implications for water resources and human health.

Resíduos sólidos e líquidos oriundos da suinocultura representam desafios importantes para a produção animal no que diz respeito ao impacto do meio ambiente e em saúde pública. Testes parasitológicos foram realizados em 80 amostras de águas afluentes e efluentes de três biodigestores anaeróbicos com estrutura flexível em granjas de Caldas - Colômbia, demonstrando a presença de Isospora suis (45%), Eimeria suis (42,5%), E. espinosa (35%), Strongyloides ransomi (28,8%), E. perminuta (12,5%), E. cerdonis (3,8%) e E. porci (2,5%). A constatação adicional de ovos de Taenia spp. em 10% das amostras foi provavelmente causada pela conexão entre o sistema de esgoto humano e o biodigestor. Embora fosse observada uma diminuição média de 65,6% dos parasitas, estes níveis são insuficientes para atender ao requisito mínimo estabelecido pelas diretrizes Engelberg em relação à qualidade da água. Este estudo demonstra o grave impacto ambiental que águas residuais animais inadequadamente tratadas representam, bem como as implicações nos recursos hídricos e na saúde humana.

Biodigestão anaeróbia de dejetos de poedeiras coletados após diferentes períodos de acúmulo

The objective was to evaluate the interference of the time of accumulation of waste on the performance of the anaerobic digestion process of waste from laying hens. The experiment was conducted in a completely randomized design with four treatments, which observed 1, 8, 15 and 22 days of accumulated waste with five repetitions per treatment, with a total of 20 digesters. It was used batch digesters of bench with useful capacity of 3 liters of substrate fermentation. The efficiency of digestion was evaluated by reductions in total solids (TS), volatile solids (VS), most probable number (MPN) of total and thermotolerant coliforms, beyond the production and potential of biogas production. There were significant reductions in the levels of VS present in the laying hens waste as it increased the days of accumulation, being observed a level of VS (in percent of TS) of 97.1 and 75.6% of VS for 1 and 22 days of accumulation, respectively. The reduction in VS contributed to reduce the production and potential of biogas production as it increased the days of accumulation, and observed a 37.2% of reduction in the potential production of biogas kg VS-1 between the lowest and longer period of accumulation, or 6.81 liters less per day accumulation for each kg of VS added. It was also observed reductions of 100% in the MPN of total and thermotolerant coliforms at the end of the process, independent of the tested treatment. The storage time reduces the potential production of biogas from manure layers.

O objetivo do trabalho foi avaliar a interferência do tempo de acúmulo sobre o desempenho do processo de biodigestão anaeróbia de dejetos de aves de postura. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos que constaram de 1, 8, 15 e 22 dias de acúmulo dos dejetos, efetuando-se cinco repetições por tratamento, totalizando assim 20 biodigestores. Foram utilizados biodigestores do tipo batelada de bancada com capacidade útil para 3 litros de substrato em fermentação. A eficiência do processo de biodigestão foi avaliada pelas reduções de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, além das produções e dos potenciais de produção de biogás. Foram observadas reduções significativas dos conteúdos de SV presentes nos dejetos de aves à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observados teores de SV (em % dos ST) de 97,1 e 75,6% no primeiro e após 22 dias de acúmulo, respectivamente. A redução de SV contribuiu para reduzir a produção e os potenciais de produção do biogás à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observada redução de 37,2% no potencial de produção de biogás kg de SV-1 entre o menor e maior período de acúmulo, ou seja, 6,81 litros de biogás a menos por dia de acúmulo para cada kg de SV adicionado. Também foram observadas reduções de 100% no NMP de coliformes totais e termotolerantes ao final do processo, independente do tratamento testado. O tempo de estocagem contribui para reduzir os potenciais de produção de biogás dos dejetos de aves de postura.

Biodigestão anaeróbia de dejetos de poedeiras coletados após diferentes períodos de acúmulo

The objective was to evaluate the interference of the time of accumulation of waste on the performance of the anaerobic digestion process of waste from laying hens. The experiment was conducted in a completely randomized design with four treatments, which observed 1, 8, 15 and 22 days of accumulated waste with five repetitions per treatment, with a total of 20 digesters. It was used batch digesters of bench with useful capacity of 3 liters of substrate fermentation. The efficiency of digestion was evaluated by reductions in total solids (TS), volatile solids (VS), most probable number (MPN) of total and thermotolerant coliforms, beyond the production and potential of biogas production. There were significant reductions in the levels of VS present in the laying hens waste as it increased the days of accumulation, being observed a level of VS (in percent of TS) of 97.1 and 75.6% of VS for 1 and 22 days of accumulation, respectively. The reduction in VS contributed to reduce the production and potential of biogas production as it increased the days of accumulation, and observed a 37.2% of reduction in the potential production of biogas kg VS-1 between the lowest and longer period of accumulation, or 6.81 liters less per day accumulation for each kg of VS added. It was also observed reductions of 100% in the MPN of total and thermotolerant coliforms at the end of the process, independent of the tested treatment. The storage time reduces the potential production of biogas from manure layers.

O objetivo do trabalho foi avaliar a interferência do tempo de acúmulo sobre o desempenho do processo de biodigestão anaeróbia de dejetos de aves de postura. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos que constaram de 1, 8, 15 e 22 dias de acúmulo dos dejetos, efetuando-se cinco repetições por tratamento, totalizando assim 20 biodigestores. Foram utilizados biodigestores do tipo batelada de bancada com capacidade útil para 3 litros de substrato em fermentação. A eficiência do processo de biodigestão foi avaliada pelas reduções de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, além das produções e dos potenciais de produção de biogás. Foram observadas reduções significativas dos conteúdos de SV presentes nos dejetos de aves à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observados teores de SV (em % dos ST) de 97,1 e 75,6% no primeiro e após 22 dias de acúmulo, respectivamente. A redução de SV contribuiu para reduzir a produção e os potenciais de produção do biogás à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observada redução de 37,2% no potencial de produção de biogás kg de SV-1 entre o menor e maior período de acúmulo, ou seja, 6,81 litros de biogás a menos por dia de acúmulo para cada kg de SV adicionado. Também foram observadas reduções de 100% no NMP de coliformes totais e termotolerantes ao final do processo, independente do tratamento testado. O tempo de estocagem contribui para reduzir os potenciais de produção de biogás dos dejetos de aves de postura.

Biodigestão anaeróbia de dejetos de poedeiras coletados após diferentes períodos de acúmulo

The objective was to evaluate the interference of the time of accumulation of waste on the performance of the anaerobic digestion process of waste from laying hens. The experiment was conducted in a completely randomized design with four treatments, which observed 1, 8, 15 and 22 days of accumulated waste with five repetitions per treatment, with a total of 20 digesters. It was used batch digesters of bench with useful capacity of 3 liters of substrate fermentation. The efficiency of digestion was evaluated by reductions in total solids (TS), volatile solids (VS), most probable number (MPN) of total and thermotolerant coliforms, beyond the production and potential of biogas production. There were significant reductions in the levels of VS present in the laying hens waste as it increased the days of accumulation, being observed a level of VS (in percent of TS) of 97.1 and 75.6% of VS for 1 and 22 days of accumulation, respectively. The reduction in VS contributed to reduce the production and potential of biogas production as it increased the days of accumulation, and observed a 37.2% of reduction in the potential production of biogas kg VS-1 between the lowest and longer period of accumulation, or 6.81 liters less per day accumulation for each kg of VS added. It was also observed reductions of 100% in the MPN of total and thermotolerant coliforms at the end of the process, independent of the tested treatment. The storage time reduces the potential production of biogas from manure layers.

O objetivo do trabalho foi avaliar a interferência do tempo de acúmulo sobre o desempenho do processo de biodigestão anaeróbia de dejetos de aves de postura. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos que constaram de 1, 8, 15 e 22 dias de acúmulo dos dejetos, efetuando-se cinco repetições por tratamento, totalizando assim 20 biodigestores. Foram utilizados biodigestores do tipo batelada de bancada com capacidade útil para 3 litros de substrato em fermentação. A eficiência do processo de biodigestão foi avaliada pelas reduções de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, além das produções e dos potenciais de produção de biogás. Foram observadas reduções significativas dos conteúdos de SV presentes nos dejetos de aves à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observados teores de SV (em % dos ST) de 97,1 e 75,6% no primeiro e após 22 dias de acúmulo, respectivamente. A redução de SV contribuiu para reduzir a produção e os potenciais de produção do biogás à medida que se aumentaram os dias de acúmulo, sendo observada redução de 37,2% no potencial de produção de biogás kg de SV-1 entre o menor e maior período de acúmulo, ou seja, 6,81 litros de biogás a menos por dia de acúmulo para cada kg de SV adicionado. Também foram observadas reduções de 100% no NMP de coliformes totais e termotolerantes ao final do processo, independente do tratamento testado. O tempo de estocagem contribui para reduzir os potenciais de produção de biogás dos dejetos de aves de postura.

Anaerobic digestion of vinasse: energetic application of biogas and acquisition of credits of carbon a case / Biodigestão anaeróbia da vinhaça: aproveitamento energético do biogás e obtenção de créditos de carbono estudo de caso

The increase of the ethanol production in Brazil leads to growing of vinasse (main by-product of sugar and alcohol industry), worsing the problem related to its destinantion. Vinasse is rich in nutrients and has a high content of organic matter, which justifies its intense ferti-irrigation use in sugar cane crop areas. Thus, the anaerobic digestion of vinasse by UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) reactor emerges as an alternative treatment for this by-product, showing also an economic factor, the production of methane and its use. This work aimed to implement the system of anaerobic digestion of vinasse in UASB reactor and the use of energy generated by biogas. In this way, the design of UASB was based on organic volumetrical load of vinasse. The estimation of the baseline was based on the mass balance between the carbon present in the vinasse and CO2 emitted by the aerobic degradation of effluent into the environment. From the compute emissions, it was found that emissions from the baseline and the project implementation would be the same, and additionally it could be occur the production of electricity by biogas. In this way, biogas produced by anaerobic digestion has a competitive energy potential compared to other energy sources and presents additionality; however, carbon credits marked could not be a financial attractive in the development of this type of pro

A crescente produção de etanol no Brasil acarretou aumento na produção de vinhaça (principal subproduto da indústria sucroalcoleira), agravando o problema de sua destinação. A vinhaça é rica em nutrientes minerais e apresenta elevado teor de matéria orgânica, o que justifica sua intensa utilização na fertirrigação de áreas cultivadas com cana. Neste cenário, a biodigestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) surge como uma alternativa de tratamento deste subproduto apresentando, ainda, um fator econômico: a produção de metano e seu aproveitamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do sistema de digestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB, bem como o aproveitamento do biogás para geração de energia elétrica e obtenção de créditos de carbono. A estimativa da linha de base foi feita com base no balanço de massa entre o carbono presente na vinhaça e o CO2 emitido pela degradação aeróbia deste efluente no ambiente. Verificou-se que as emissões de linha de base e da implantação do projeto serão as mesmas, sendo que a adicionalidade é a produção de energia elétrica, uma vez que o biogás é uma fonte renovável de energia. Desta forma, pôde-se concluir que o biogás produzido pela biodigestão anaeróbia apresenta potencial energético competitivo com outras fontes energéticas e que o aproveitamento energético do biogás

Anaerobic digestion of vinasse: energetic application of biogas and acquisition of credits of carbon – a case / Biodigestão anaeróbia da vinhaça: aproveitamento energético do biogás e obtenção de créditos de carbono – estudo de caso

The increase of the ethanol production in Brazil leads to growing of vinasse (main by-product of sugar and alcohol industry), worsing the problem related to its destinantion. Vinasse is rich in nutrients and has a high content of organic matter, which justifies its intense ferti-irrigation use in sugar cane crop areas. Thus, the anaerobic digestion of vinasse by UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) reactor emerges as an alternative treatment for this by-product, showing also an economic factor, the production of methane and its use. This work aimed to implement the system of anaerobic digestion of vinasse in UASB reactor and the use of energy generated by biogas. In this way, the design of UASB was based on organic volumetrical load of vinasse. The estimation of the baseline was based on the mass balance between the carbon present in the vinasse and CO2 emitted by the aerobic degradation of effluent into the environment. From the compute emissions, it was found that emissions from the baseline and the project implementation would be the same, and additionally it could be occur the production of electricity by biogas. In this way, biogas produced by anaerobic digestion has a competitive energy potential compared to other energy sources and presents additionality; however, carbon credits marked could not be a financial attractive in the development of this type of pro

A crescente produção de etanol no Brasil acarretou aumento na produção de vinhaça (principal subproduto da indústria sucroalcoleira), agravando o problema de sua destinação. A vinhaça é rica em nutrientes minerais e apresenta elevado teor de matéria orgânica, o que justifica sua intensa utilização na fertirrigação de áreas cultivadas com cana. Neste cenário, a biodigestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) surge como uma alternativa de tratamento deste subproduto apresentando, ainda, um fator econômico: a produção de metano e seu aproveitamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do sistema de digestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB, bem como o aproveitamento do biogás para geração de energia elétrica e obtenção de créditos de carbono. A estimativa da linha de base foi feita com base no balanço de massa entre o carbono presente na vinhaça e o CO2 emitido pela degradação aeróbia deste efluente no ambiente. Verificou-se que as emissões de linha de base e da implantação do projeto serão as mesmas, sendo que a adicionalidade é a produção de energia elétrica, uma vez que o biogás é uma fonte renovável de energia. Desta forma, pôde-se concluir que o biogás produzido pela biodigestão anaeróbia apresenta potencial energético competitivo com outras fontes e

Anaerobic digestion of vinasse: energetic application of biogas and acquisition of credits of carbon a case / Biodigestão anaeróbia da vinhaça: aproveitamento energético do biogás e obtenção de créditos de carbono estudo de caso

The increase of the ethanol production in Brazil leads to growing of vinasse (main by-product of sugar and alcohol industry), worsing the problem related to its destinantion. Vinasse is rich in nutrients and has a high content of organic matter, which justifies its intense ferti-irrigation use in sugar cane crop areas. Thus, the anaerobic digestion of vinasse by UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) reactor emerges as an alternative treatment for this by-product, showing also an economic factor, the production of methane and its use. This work aimed to implement the system of anaerobic digestion of vinasse in UASB reactor and the use of energy generated by biogas. In this way, the design of UASB was based on organic volumetrical load of vinasse. The estimation of the baseline was based on the mass balance between the carbon present in the vinasse and CO2 emitted by the aerobic degradation of effluent into the environment. From the compute emissions, it was found that emissions from the baseline and the project implementation would be the same, and additionally it could be occur the production of electricity by biogas. In this way, biogas produced by anaerobic digestion has a competitive energy potential compared to other energy sources and presents additionality; however, carbon credits marked could not be a financial attractive in the development of this type of pro

A crescente produção de etanol no Brasil acarretou aumento na produção de vinhaça (principal subproduto da indústria sucroalcoleira), agravando o problema de sua destinação. A vinhaça é rica em nutrientes minerais e apresenta elevado teor de matéria orgânica, o que justifica sua intensa utilização na fertirrigação de áreas cultivadas com cana. Neste cenário, a biodigestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB (upflow anaerobic sludge blanket digestion) surge como uma alternativa de tratamento deste subproduto apresentando, ainda, um fator econômico: a produção de metano e seu aproveitamento. Este trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do sistema de digestão anaeróbia da vinhaça em reatores UASB, bem como o aproveitamento do biogás para geração de energia elétrica e obtenção de créditos de carbono. A estimativa da linha de base foi feita com base no balanço de massa entre o carbono presente na vinhaça e o CO2 emitido pela degradação aeróbia deste efluente no ambiente. Verificou-se que as emissões de linha de base e da implantação do projeto serão as mesmas, sendo que a adicionalidade é a produção de energia elétrica, uma vez que o biogás é uma fonte renovável de energia. Desta forma, pôde-se concluir que o biogás produzido pela biodigestão anaeróbia apresenta potencial energético competitivo com outras fontes energéticas e que o aproveitamento energético do biogás

Biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros submetidos a diferentes tempos de retenção hidráulica

Continuous biodigestors filled with dairy cattle manure and operated at different hydraulic retention times, were used to determine the number of coliforms and the presence of helmints eggs and parasite larvae of ruminants and to analyze the total and volatile solid contents and the production and quality of the biogas produced. Twenty days of the retention time were sufficient to reduce the number of coliforms and eggs of ruminant parasites. Analysis of total and volatile solids and biogas production showed that the Chinese biodigester was more efficient at a hydraulic retention time of twenty days. It should be pointed out, however, that twenty days of hydraulic retention time were not sufficient to prevent the survival of larvae of ruminant parasites.

Utilizando-se biodigestores contínuos, abastecidos com dejetos de bovinos leiteiros e operados sob três tempos de retenção hidráulica, avaliou-se o efeito do processo de digestão anaeróbia sobre o número de microrganismos indicadores de poluição fecal, sobre a ocorrência de ovos e larvas de helmintos parasitas de ruminantes, analisando-se também os teores de sólidos totais e voláteis do afluente e dos efluentes, bem como a produção e a qualidade do biogás produzido. Verificou-se que vinte dias de retenção hidráulica foram suficientes para reduzir significativamente o número de microorganismos indicadores de poluição fecal e a quantidade de ovos de helmintos parasitas de ruminantes. Os resultados obtidos nas análises de sólidos totais e voláteis, bem como a produção de biogás (m³/dia), permitem concluir que o biodigestor modelo Chinês operado com 20 dias de tempo de retenção hidráulica, apresentou mais eficiência. Vale ressaltar que vinte dias de retenção foram insuficientes para impedir a sobrevivência de larvas de helmintos parasitas de ruminantes.