Biogas production using biomass from tree branches and sewage sludge in the municipality of Recife (PE)

DOI: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2021v14n1e007840
Keywords: Anaerobic biodigestion, Biomass energy, Organic fertilizers, Methane

Abstract

Adequate management of urban solid waste makes a better municipal administration of these materials. The production of biogas from the anaerobic biodigestion from the pruning of tree biomass with sludge as inoculum is analyzed. Chemical characteristics of fertilizers acquired by aerobic and anaerobic processes are compared. Raw material used as substrate comprised sewage sludge from the effluent treatment plant of the Camará Reserve, in Camaragibe, Brazil, and biomass from tree pruning in Recife PE Brazil. Experiments were carried out in a laboratory and evaluated different compositions of pruning biomass, sewage sludge and water to determine the best efficiency for biogas production. The gases released were analyzed on a chromatograph to determine methane contents. Fertilizer from the composting process by EMLURB and the organic fertilizer of anaerobic digestion were chemically analyzed with regard to macronutrients, carbon and C/N ratio. Under such conditions, 40.2 MWh of electricity could be generated from the biodigestion of pruning biomass, with gross income of approximately R$ 29.6 thousand per year in electricity expenditures in the municipality. In the case of the production of fertilizer, the composting and anaerobic digestion processes showed compounds with C/N ratio of 9.7 and 18.6, respectively, not differing in N, K, P and Ca levels.

Author Biographies

Thiago Cardoso Silva, Universidade Federal do Paraná - UFPR
Mestre em Ciências Florestais, discente de Doutorado em Engenharia Florestal da Universidade Federal do Paraná, Curitiba (PR), Brasil.
Rafael Leite Braz, Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE
Doutor em Engenharia Florestal, docente do Departamento de Ciência Florestal da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife (PE), Brasil.
Emmanoella Costa Guaraná Araujo, Universidade Federal do Paraná - UFPR
Mestre em Ciências Florestais, discente de Doutorado em Engenharia Florestal da Universidade Federal do Paraná, Curitiba (PR), Brasil.
Gisely Alves da Silva, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE
Mestre em Engenharia Química, discente de Doutorado em Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco, Recife (PE), Brasil.
Maria de Los Angeles Perez Fernandez Palha, Universidade Federal de Pernambuco - UFPE
Doutora em Engenharia de Processos Químicos e Bioquímicos, docente do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal de Pernambuco, Recife (PE), Brasil.

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Published
2021-01-31
Issue
Vol 14 No 1 (2021): jan./mar.
Section
Tecnologias Limpas
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