Designing a plant for anaerobic co-digestion of vinasse-filter cake waste from the sugar industry
Keywords:
biogas, anaerobic digestion, design, vinasse-filter cake, renewable energyAbstract
Anaerobic digestion to obtain biogas is considered a technology for producing energy from a wide variety of waste and byproducts of industrial processes. This research is aim to determine the production potential of biomethane generated through the anaerobic co-digestion of the distillery stillage and filter cake as a mixture product to increase the energy potential. Continuous operating equipment was chosen, for which up flow anaerobic reactors (UASB) were selected. The pre-treatment of the filter cake was established through the simultaneous use of alkaline and thermal treatment, an aspect without precedent in specialized literature and considered a contribution to research. A post-treatment stage was designed to increase the specific production of biogas, which constitutes a contribution to the design this kind of facilities in the country.Downloads
References
Barrera-Cardoso, E. L.; López-González, L.; Romero-Romero, O. y Hermidas-García, F. O. 2010: La producción de biogás como una vía para potenciar la entrega de energía eléctrica al SEN en la industria azucarera espirituana. Centro Azúcar, 37(3): 27-32.
Bravo-Hidalgo, D. 2015: Energía y desarrollo sostenible en Cuba. Centro azúcar, 42(4): 14-25.
Castillo-Álvarez, Y.; Monteagudo-Yanes, J. P.; Jiménez-Borges, R. y Patiño-Vidal, C. D. 2021: Propuesta de diseño de un biodigestor industrial de cachaza para la generación de energía eléctrica. Revista Universidad y Sociedad, 13(5): 74-80.
Chernicharo, C. A. 2007: Biological Wastewater Treatment Series. Brasil.
Chiriboga-Novillo, O. G. 2010: Desarrollo del proceso de producción de biogás y fertilizante orgánico a partir de mezclas de desechos de procesadoras de frutas. Quito: USFQ.
Chowdhury, H.; Chowdhury, T.; Miskat, M. I.; Hossain, N.; Chowdhury, P.; and Sait, S. M. 2021: Potential of biogas and bioelectricity production from Rohingya camp in Bangladesh: A case study. Energy, 214.
Conil, P. 2018: El biogas. Gas natural renovable para el desarrollo rural. Potencial para Colombia. BIOTEC. The biogas experts.
Delgado, A. V. 2015: Residuos azucareros como fuente de combustible para la generación eléctrica. (Ponencia). Congreso Iberoamericano. Guanacaste, Costa Rica.
Fernández, F. y Seghezzo, L. 2015: Diseño de Reactores UASB. INTI. Buenos Aires, Argentina: Metclaf & Eddy.
González-Rodríguez, S.; González-Curbelo, G.; González-Silva, G. y Árias- Lafargue, T. 2020: Aprovechamiento de la potencialidad de la vinaza para la producción de biogás como energía renovable. Tecnología Química, 40(2): 269-287.
Hernández-López, M.; Barragán-Huerta, B. E.; Moreno-Andrade, I.; Vigueras-Cortés, J. M.; Garzón-Zúñiga, M. A. 2023: Evaluación de la producción sustentable de biocombustibles a partir de los residuos sólidos y líquidos generados en la fabricación del mezcal. Revista Frontera Biotecnológica, 11(26): 49-50. ISSN: 2448-8461.
Hijazi, O.; Tappen, S. and Effenberger, M. 2019: Environmental impacts concerning flexible power generation in a biogas production. Carbon Resources Conversion, 2(2): 117-125.
Jiménez, A.; Borja, R.; Martín, A. and Rasposo, F. 2006: Kinetic analysis of the anaeribic digestion of untreated vinasses and vinasses previously treated with Penicillium decumbens. Journal of Environmental Management, 80(4): 303-310. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2005.09.011
López-González, L. M.; Pereda-Reyes, I. and Romero-Romero, O. 2017: Anaerobic Co-digestion of sugarcane press mud with vinasse on methane yield. Waste Management, 68: 139-145.
López-González, L. M. 2016: Análisis de alternativas de producción más limpia (PML) para la producción de biogás con fines energéticos en una empresa azucarera diversificada. Tesis doctoral. (Pereda-Reyes, I. y Romero-Romero, O., Tutores) Universidad de Sancti Spíritus. 142 p.
Martínez-Figueroa, K. M. 2020: Producción de biogás a partir de los residuos orgánicos generados por el estiércol de ganado en una finca ubicada en el municipio de Ipala, departamento de Chiquimula. Tesis de maestría. Universidad de San Carlos de Guatemala.
Martínez-Lozano, M. 2015: Producción potencial de biogás empleando excretas de ganado porcino en el estado de Guanajuato. Nova scientia, 7(15): 96-115.
Ngwenya, N.; Gaszyński, C. y Ikumi, D. 2022: Una revisión del tratamiento de aguas residuales de las bodegas: un enfoque en las estrategias de optimización y recuperación de la biotecnología de la UASB. Revista de Ingeniería Química Ambiental, 10(4): 108-172. https://doi.org/10.1016/j.jece.2022.108172
Panesso-Andrés, F.; Cadena-Juan, A.; Mora-Flores, J. A. y Ordoñez, M. C. 2011: Análisis del biogás captado en un relleno sanitario como combustible primario para la generación de energía eléctrica. Scientia et technica, 17(47): 23-28.
Roslee-Mensah, J. H.; Lima-Silva, A. T. Y.; Silva dos Santos, I. F.; De Souza-Ribeiro, N.; Gbedjinou, M. J.; Nago, V. G.; Tiago Filho, G. L. and Barros, R. M. 2021: Assessment of electricity generation from biogas in Benin from energy and economic viability perspectives. Renewable Energy, 163: 613-624.
Scaroni, E.; Martearena, M.; Camacho, S. y Plaza, G. 1997: Tratamiento biológico de lixiviados de residuos sólidos urbanos con estiércol porcino. Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, 1.
Shinde, R.; Hackula, A.; O'Shea, R.; Barth, S.; Murphy, J. D. y Pared, D. M. 2023: Producción de biogás impulsada por la demanda a partir de reactores de manta de lodo anaeróbico de flujo ascendente (UASB) para equilibrar la red eléctrica. Revista Tecnología Bioambiental, 385: 129364. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129364, ISSN: 09608524
Suárez, J.; Martín, G.; Sotolongo, J.; Rodríguez, E.; Savran, V.; Cepero, L.; Funes-Monzote, F.; Rivero, J.; Blanco, D. y Machado, R. 2011: Experiencias del proyecto BIOMAS-CUBA. Alternativas energéticas a partir de la biomasa en el medio rural cubano. Pastos y Forrajes, 34(4): 473-496.
Suárez-Hernández, J.; Sosa-Cáceres, R.; Martínez-Labrada, Y.; Curbelo-Alonso, A.; Figueredo-Rodríguez, T. y Cepero-Casas, L. 2018: Evaluación del potencial de producción del biogás en Cuba. Pastos y Forrajes, 41(2): 85-92.
Varnero Moreno, M. T. 2011: Manual del biogás. Santiago, Chile.
Vélez-Torres, I.; Díaz-Durán, C. A.; Rocha-Gómez, K. J.; González-Penagos, F. y Fajardo-Benítez, P. Y. 2023: Potencial energético subnacional y oportunidades de descarbonización en usos de energía final. Consultado: 15/12/2022. Disponible en: https://www.minenergia.gov.co/documents/10443/4._Potencial_energ%C3%A9tico_subnacional_y_oportunidades_de_descarbonizaci%C3%B3n_en_uso_zIqm9dM.pdf
Venegas-Venegas, J. A.; Raj-Aryal, D. y Pinto-Ruíz, R. 2019: Biogás, la energía renovable para el desarrollo de granjas porcícolas en el estado de Chiapas. Análisis económico, 34(85): 169-187.
Villarrubia-López, M. y Villarrubia, J. 2001: Producción de biogás en vertederos de Residuos Sólidos Urbanos (RSU). Montajes e instalaciones: Revista técnica sobre la construcción e ingeniería de las instalaciones, 31(355): 95-104.
Published
How to Cite
Issue
Section
Copyright (c) 2024 Bárbara Fuentes-Herrera
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
- Authors retain copyright and guaranteeing the right magazine to be the first publication of the work as licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors may establish separate supplemental agreements for the exclusive distribution version of the work published in the journal (eg, place it in an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are allowed and recommended to disseminate their work through the Internet (e.g., in institutional telematic archives or on their websites) before and during the submission process, which can produce interesting exchanges and increase citations of the published work. (See The effect of open access)
