Publication:
Desarrollo de un co-digestor anaeróbico para una porqueriza en Cayey, Puerto Rico

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Authors
Román Rivera, Luis A.
Embargoed Until
Advisor
Pérez Alegría, Luis R.
College
College of Agricultural Sciences
Department
Department of Crops and Agro-Environmental Sciences
Degree Level
M.S.
Publisher
Date
2023-05-12
Abstract
In PR, many of the small and medium-scale pig farmers face great challenges daily with the handling and management of the organic waste generated in their operations, which in turn generate great economic challenges. The anaerobic digestion process has been called one of the most suitable organic waste treatments because in addition to treats this waste efficiently, it has the advantage of reducing the generation of greenhouse gases emissions (GHGE), generating methane and high-quality composts for agricultural potential. However, often the energy supplied by the biodigester is not enough to meet the energy demand of the farmer. With the purpose of finding a viable way for pig farmers to manage the waste generated in their farming production in a sustainable and economic way, but at the same time taking full advantage of the available resources to generate the greatest amount of energy per unit of volume, decided to test the anaerobic co-digestion method to determine its feasibility for pig slurry wastewater, in combination with different residual biomasses from the food processing industry and distributors. A feedstock characterization analysis for substrates, along with a biological methane potential (BMP) analysis, was used to determine which of these biomasses, and which particle size of these biomasses, generates the greatest increase in methane yield. Of all the residues used as co-substrates in the anaerobic co-digestion, the plantain peel residues were the most efficient in increasing methane yield. It was determined that adding approximately 44g of plantain peels waste, per liter of slurry wastewater, in a particle size of approximately 0.5cm, can generate increases in methane yield production rates up to 111.94 L. Kg (VS) in comparison with the 7.08 L. Kg (VS) obtained with the anaerobic digestion with only pig slurry wastewater.

En PR, muchos de los porcicultores de pequeña y mediana escala se enfrentan diariamente a grandes desafíos con el manejo y gestión de desperdicios orgánicos generados en sus operaciones, los cuales a su vez generan grandes retos económico. El proceso de digestión anaerobia ha sido denominado como uno de los más idóneos para el tratamiento de desperdicios orgánicos ya que además de tratar estos residuos de forma eficiente, tiene las ventajas de que reduce las emisiones de gases de efecto invernadero, genera metano y compostas de alto potencial agrícola. Sin embargo, a menudo el metano generado en el biodigestor no es suficiente para satisfacer la demanda energética del agricultor. Con el propósito de encontrar una forma viable para que los porcicultores puedan gestionar los desperdicios generados en su producción agraria de forma sustentable y económica, pero a su vez aprovechando al máximo los recursos disponibles para generar la mayor cantidad de energía por unidad de volumen, se decidió probar el método de co-digestión anaeróbica para determinar su viabilidad para aguas residuales de porqueriza en combinación con distintas biomasas residuales de la industria procesadora de alimentos y distribuidores. Se utilizó un análisis de caracterización prima para sustratos, junto con un análisis de potencial biológico de metano (BMP), para determinar cuál de estos residuos y que tamaño de partícula de estos, genera el mayor aumento en rendimiento de metano. De todos los residuos utilizados como co-sustratos en la co-digestión anaeróbica, los residuos de cascaras de plátano fueron los más eficiente para aumentar el rendimiento de metano. Se determinó que el añadir aproximadamente 44g de cascaras de plátano, en cubos de 0.5cm de tamaño, por litro de agua residual de porqueriza puede generar aumentos en las tasas de producción de metano de hasta 111.94 L. Kg (VS) en comparación con los 7.08 L. Kg (VS) obtenidos con la digestión anaeróbica de solo aguas de porqueriza.
Keywords
Co-digestión anaeróbica,
Organic wastes recycling,
Pig slurry,
Residuos plátano,
Methane,
Digester gas
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Cite
Román Rivera, L. A. (2023). Desarrollo de un co-digestor anaeróbico para una porqueriza en Cayey, Puerto Rico [Thesis]. Retrieved from https://hdl.handle.net/20.500.11801/3537