Quality of by-product derived from a biodigester fed with two organic loads of pig waste
Keywords:
wastewater, biogas, effluent,, sludgeAbstract
The study was carried out in the livestock production module of CEAJAL, in the pig gestation area (n=12), fresh solid excreta were collected manually with a shovel and wheelbarrow, the lagoon-type biodigester was fed every day with two load levels organic (CO), CO15% and CO5% in order to determine the quality of the byproducts. The biogas and sludge were evaluated in 4 periods of 40 days each. The resulting data were analyzed using descriptive and differential statistics in the R program (4.3.1). The methane content in the biogas of CO15% and CO5% was 61.6% and 59.6%, respectively, (p<0.02). The sludge was subjected to a complementary drying treatment at environmental temperature, determining macro and micronutrients, of CO15% and CO5%, where MO, 53.9% and 57.4%; CT, 31.3% and 33.0%; NT, 3.4% and 3.5%; PT, 4.0% and 3.9%, respectively. Highlighting the statistical difference of the CT variable, (p<0.04). Despite a lower amount of CO, methane production is in the normal range and the nutrients in the sludge can be taken as a reference for organic fertilization in agriculture. To implement this type of technology, complementary treatments must be considered for each of the byproducts.
http://dx.doi.org/10.21929/abavet2023.105
e2023-105
References
ALONSO-ESTRADA D, Lorenzo-Acosta Y, Díaz- Capdesuñer YM, Sosa-Caceres R, Angulo-Zamora Y. 2014. Tratamiento de residuales porcinos para la producción de biogás. ICIDCA. Derivados de La Caña de Azucar. 48(3):16–21.
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=223132853003
BARRERA-CARDOSO E, Odales-Bernal L, Carabeo-Pérez A, Alba-Reyes Y, Hermida-García F. 2020. Compilation of theoretical aspects on biogas production technologies at rural scale. Tecnología Química. 40(2): 303–321.
https://doi.org/http://scielo.sld.cu/pdf/rtq/v40n2/2224-6185-rtq-40-02-303.pdf
CABOS S, Bardales VCB, León TCA, Gil RLA. 2019. Evaluación de las concentraciones de nitrógeno, fósforo y potasio del biol y biosol obtenidos a partir de estiércol de ganado vacuno en un biodigestor de geomembrana de policloruro de vinilo. Arnaldoa. 26(3): 1165–1176. https://doi.org/10.22497/arnaldoa.263.26321
CAMARENA M, Martínez MJH, Saldaña RA, Nuñez PHG, Costilla SR, Valdez VI, Lovanh N, Ruiz AG. 2020. Effects of experimental parameters on methane production and volatile solids removal from tomato and papper plant wastes. BioResources. 15(3):4763–4780. https://doi.org/10.153767biores.15.3.4763-4780
CANO H, Bennet EA, Silva GE, Robles GS, Sainos AU, Castorena GH. 2016. Caracterización de bioles de la fermentación anaerobica de excretas bovinas y porcinas. Agrociencia. 50:471–479.
https://doi.org/https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1405-31952016000400471&script=sci_arttext
CASTRO M, Parrales RY, Escalante HH. 2019. Co-digestión anaerobia de estiércoles bovino, porcino y equino como alternativa para mejorar el potencial energético en digestores domésticos. Revista ION. 32(2):29–39. https://doi.org/10.18273/revion.v32n2-2019003
CHAO E, Sosas CR, Capdesuñer YD. 2012. Gasto de agua de limpieza y tratamiento del residual en naves de ceba porcina. Mecanización Pecuaria. 21(3):69–72. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93223725012
CHIBÁS G, Casanovas CE, Pérez PA. 2017. Comparison of the efficiency of the fixed dome and geo-membrane biodigesters in the swine production systems in the Cienfuegos province. Revista Científica Agroecosistemas. 5(1):79–83.
http://aes.ucf.edu.cu/index.php/aes/index
CUBILLOS S, Huertas HDM, Contreras LH. 2018. Evaluación de la eficiencia de remoción de materia orgánica de un biodigestor tubular anaerobio a escala piloto. Ciencia e Ingeniería. 5(1):43–57. http://revistas.uniguajira.edu.co/index.php/cei
DURANTE M, De Oliveira. 2022. Features of anaerobic digestion plants in the brazilian agricultural sector. Cleaner and Circular Bioeconomy. 1, e100001. https://doi.org/10.1016/j.clcb.2021.100001
GALINDO B, Domínguez AG, Arteaga GRI, Salazar GG. 2020. Mitigation and adaptation to climate change through the implementation of integrated models for the management and use of livestock residues. Review. Revista Mexicana De Ciencias Pecuarias. 11:107–125. https://doi.org/10.22319/RMCP.V11S2.4697
GARZÓN Z, Buelna G. 2014. Caracterización de aguas residuales porcinas y su tratamiento por diferentes procesos en México. Revista. Internacional de Contaminación Ambiental. 30(1): 65–79.
https://doi.org/https://www.scielo.org.mx/pdf/rica/v30n1/v30n1a6.pdf
LANSING S, Botero R, Martin JF. 2008. Waste treatment and biogas quality in small-scale agricultural digesters. Bioresource Technology. 99(13):5881–5890.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.09.090
LÓPEZ D, Hurtado CA, Gomez LY, Gil UZ, Henderson D, Jimenez J. 2017. Agronomic effect of the biosolid in tomato cultivation (Solanum lycopersicum): biological control of Rhizoctonia solani. Cultivos Tropicales. 38(1):13–23.
http://scielo.sld.cu/pdf/ctr/v38n1/ctr02117.pdf
MAGNUSSON T, Zanatta H, Larsson M, Kanda W, Hjelm O. 2022. Circular economy, varieties of capitalism and technology diffusion: Anaerobic digestion in Sweden and Paraná. Journal of Cleaner Production. 335, e130300.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130300
MARTÍNEZ HERNÁNDEZ C, Francesena López Y. 2018. Tratamiento y utilización de efluentes de instalaciones de biogás como abonos orgánicos, revisión y análisis. Centro Agrícola. 45(2):83–92. http://scielo.sld.cu/pdf/cag/v45n2/cag12218.pdf
PEÑAFIEL A, Collahuaso E, Pérez MA, Diéguez SK. 2021. Caracterización del funcionamiento de un biodigestor tubular alimentado con estiércol porcino en la Amazonia Ecuatoriana. Ingenio Magno. 12(1):6-24.
http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/2306
PÉREZ E, Cervantes H. 2018. Estrategias de mitigación. El programa de biodigestores en Yucatán, México. Península. 8(2):235–262.
https://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S1870-57662018000200235&script=sci_abstract
PÉREZ GONZÁLEZ Y, Mata Varela M. 2016. Eficiencia del tratamiento de residuales ganaderos en digestores de geomembrana. Agrosost. 22(3):29–36. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93931761025
PÉREZ PÉREZ T, Pereda RI, Oliva MD, Zaiat, M. 2016. Anaerobic digestion technologies for the treatment of pig wastes. Cuban Journal of Agricultural Science. 50(3):343–354. https://www.researchgate.net/publication/312191418
REYES A, Pérez C. 2019. Caracterización de las propiedades fisicoquímicas de las excretas de ganado, caballo, cerdo y gallinaza para la generación de biogás. Revista Científica de FAREM-Estelí. 8(31):97-108. https://doi.org/10.5377/farem.v0i31.8474
RIERA NI, Beily ME, Viton M, Giufre L, Crespo D. 2021. Removal of organic matter and nutrients from a porcine effluent, through geo-containment filtration. Journal of Agriculture and Veterinary Science. 11(1):35–41. https://doi.org/10.9790/2380-1101033541
Secretaría de Comercio y Fomento Industrial. 2008. NMX-FF-109-SCFI-2008. Humus de lombriz (Lombricomposta) - Especificaciones y Métodos de Prueba. México. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5044562&fecha=10/06/2008#gsc.tab=0
SEPÚLVEDA C, Hernández GJ, Sepúlveda VR, Tejada BH, Espinosa CD, Wilches BC. 2020. Modelo de biodigestores para la producción porcina en la granja La Nueva Gloria. In Alternativas de sostenibilidad ambiental para comunidades en el departamento de Córdoba. Editorial Universidad Pontificia Bolivariana. Colombia. Pp.105–123. ISBN: 978-958-764-980-6. https://doi.org/10.18566/978-958-764-908-6
SOMAGOND A, Vinay B, Khan SS, Wankhade P, Miranda C, Kanaka K. 2020. Mitigation of odour in swine production facilities: A Scientific Approach. International Journal of Livestock Research. 10(4):1–12. https://doi.org/10.5455/ijlr.20
TAIT S, Harris PW, McCabe BK. 2021. Biogas recovery by anaerobic digestion of Australian agro-industry waste: A review. Journal of Cleaner Production. 299, e126876. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.126876
TREJO L, González VLB, Uicab JA, Castillo CJ, Caamal MA, Belmar CR, Santos RR. 2014. Eficiencia de remoción de materia orgánica de aguas residuales porcinas con biodigestores en el Estado de Yucatan, México. Tropical and Subtropical Agroecosystems. 17(2):321–323. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=93931761025
VICENTE J, Morán I, Carlos R, Ríos P, Molina BVA. 2020. Efluentes de biodigestores para la producción de bioabonos y biogás. Magazine de Las Ciencias: Revista de Investigación e Innovación. 5(6): 79–84.
https://revistas.utb.edu.ec/index.php/magazine/article/view/885
