Anaerobic co-digestion of solid waste from coffee benefit, banana pseudo-stem and pig manure: Kinetic, energy and environmental criteria

• Autores: Katiuska Garibaldi Alcívar, Nilo Bayardo Montesdeoca Pichucho, Ricardo José Baquerizo Crespo, Deny Oliva Merencio, Yunet Gómez Salcedo, Ileana Pereda Reyes
• Localización: Revista centro azúcar, ISSN-e 2223-4861, Vol. 49, Nº. 2, 2022
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Co-digestión anaerobia de residuos sólidos del beneficio del café, pseudotallo de plátano y excreta porcina: Criterios cinéticos, energéticos y ambientales
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    RESUMEN Introducción: La co-digestión anaerobia es una alternativa para mejorar la producción de metano de los residuos sólidos del beneficio del café. El pseudotallo de banano y el estiércol de cerdo son dos posibles co-sustratos producidos en el sector agrícola del Ecuador. Objetivo: Evaluar la co-digestión de los residuos sólidos del beneficio del café con el pseudotallo de banano y estiércol de cerdo en cuanto a la producción de metano, potencial energético y reducción de emisiones. Materiales y Métodos: Las expresiones de primer orden y de Chapman fueron los modelos para evaluar el potencial de metano y la cinética del proceso. Asimismo, la evaluación de los efectos de mezcla se realizó a través de los criterios prácticos φy, φk y φtGrenz. Los criterios seleccionados para evaluar la factibilidad de las propuestas fueron: (i) emisiones de gases de efecto invernadero evitadas y (ii) energía bruta. Resultados y Discusión: La mezcla binaria con Bps incrementó el rendimiento de metano de los residuos sólidos de café hasta 317 NmLCH4/gVS. Asimismo, los resultados de la co-digestión anaerobia de C+Pm indicaron una producción bruta de energía de 1514 kJ/1000 kg de residuo tratado. Conclusiones: El rendimiento de metano en la digestión de los residuos sólidos del beneficio del café fue menor en comparación con las mezclas evaluadas. La mezcla C+Pm presenta el mayor potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la producción de energía.

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    ABSTRACT Introduction: Anaerobic co-digestion promotes the dilution of toxic substances and improves the balance of nutrients in the process, which could increase the production of methane from solid waste from coffee processing (C). The pseudo-stem of banana (Bps) and pig manure (Pm) are two possible co-substrates produced in Ecuadorian agricultural sector. Objective: To evaluate the co-digestion of solid waste from coffee processing with banana pseudostem and pig manure in terms of methane production, energy potential and reduction of emissions. Materials and Methods: The first order and Chapman expressions were the models for evaluating the methane potential and the kinetics of the process. Likewise, the mixing effects evaluation was through the practical criteria φy, φk, and φtGrenz. The selected criteria for evaluating the feasibility of the proposals were: (i) avoided greenhouse gas emissions and (ii) gross energy. Results and Discussion: The binary mixture with Bps increased the methane yield of solid coffee residues up to 317 NmLCH4/gVS. Likewise, the results of the anaerobic co-digestion of C+Pm indicated a gross energy production of 1514 kJ/1000 kg of treated waste. Conclusions: The methane yield in the digestion of solid residues from coffee benefit was lower compared to the mixtures evaluated. The C+Pm mixture presents the greatest potential for reducing GHG emissions and energy production.