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  • To optimize anaerobic digestion of acidified slurry the specific sulfate inhibition thresholds in anaerobic digestion of animal slurry has been firstly determined in pig and cattle slurry
  • To optimize anaerobic digestion of acidified slurry the specific sulfate inhibition thresholds in anaerobic digestion of animal slurry has been firstly determined in pig and cattle slurry

5 moset Presentation Transcript

  • 1. Slurry acidification: a measure toreduce methane emission fromlivestockZaragoza, Abril 2013Moset, V., Cerisuelo, A., Cambra-López, M., Møller H.B
  • 2. • La Unión Europea tiene como objetivo reducir un27% las emisiones de NH3 agrícolas con respecto a2000.•Dinamarca promueve la acidificación de purines conácido sulfúrico como medida especifica para reducirlas emisiones de amoniaco.Introducción
  • 3. 0%20%40%60%80%100%5 6 7 8 9 10 11 12 13%pHNH3 (liq)NH4+ (liq)NH3 (gas)Ácido sulfúrico (H2SO4)Equilibrio del ammonio en el purinIntroducción
  • 4. • Ventajas acidificación:• Reducción emisiones amoniaco (70%)• Reducción de olores• Reducción en las emisiones de metano• Reducción en las emisiones de H2S• Aumenta el valor fertilizante del purínIntroducción• Inconvenientes de la acidificación:• Coste• Producción de espumas de difícil manejo• Problemas en digestión anaerobia
  • 5. •La tecnologia de acidificacion de purines más utilizada es ladesarrollada por Infarm A/S (Alborg, Denmark)pH-sensorpH>5.55-7 kg H2SO4 Ton-1pH>5.5• En 2020 16-20% de las granjas danesas utilizarán estatecnología (Aaes et al., 2008).Introducción
  • 6. Actividad microbiológica de purines acidificados• Paralización por pH bajos• Competición entre metanogénicos ysulfatoreductoras• Inhibición por H2SIntroducción
  • 7. Ácido sulfurico(H2SO4)Sulfuro de hidrógeno(H2S)SulfatoreductorasHidrogeno, acético ypropiónicoCompeticiónToxicidadIntroducciónActividad microbiológica de purines acidificados
  • 8. •Evaluar el potencial máximo de metano de purinesde cerdo y vacuno con diferentes concentracionesde ácido sulfúrico.•Evaluar los cambios en la composición fisicoquímicaen condiciones de inhibición y no- inhibición.Los objetivos de este trabajo son:Objetivos
  • 9. Tratamientos, g H2SO4 L-10.00.20.51.01.52.02.53.04.05.010concentracionesde acido sulfúricoPurin de vacunoMateriales y MétodosPurin de cerdo
  • 10. 1 botella por tratamiento•Total and volatile solids•Volatile fatty acids•pH•TIDSS (H2S + HS- + S2-)Producción y composición de biogás•Metano•Dióxido de carbono•Sulfuro de hidrógenoComposición fisicoquímica3 botella por tratamiento4 botellas por tratamiento Inóculo termofílico114diasMateriales y Métodos
  • 11. 0501001502002503003504000 20 40 60 80 100 120Ultimatemethaneyield(LCH4kgVS-1)dias0 mgSO4 L-1200 mgSO4 L-1500 mgSO4 L-11000 mgSO4 L-11500 mgSO4 L-12000 mgSO4 L-12500 mgSO4 L-13000 mgSO4 L-14000 mgSO4 L-15000 mgSO4 L-1Figure 1. Potencial máximo de metano de purines de cerdo con diferentesconcentraciones de ácido sulfúrico en condiciones termofílicas. Cada punto es lamedia de tres botellasPurín cerdoNoinhibiciónInhibición+22%Resultados
  • 12. -200-150-100-500501001502002503000 20 40 60 80 100 120Ultimatemethaneyield(LCH4kgVS-1)dias0 mgSO4 L-1200 mgSO4 L-1500 mgSO4 L-11000 mgSO4 L-11500 mgSO4 L-12000 mgSO4 L-12500 mgSO4 L-13000 mgSO4 L-14000 mgSO4 L-15000 mgSO4 L-1NoinhibitionInhibitionPurín vacunoFigure 1. Potencial máximo de metano de purines de cerdo con diferentesconcentraciones de ácido sulfúrico en condiciones termofílicas. Cada punto es lamedia de tres botellasResultados
  • 13. 01234560 20 40 60 80 100 120Ácidosgrasosvolátiles(gL-1)days01234560 20 40 60 80 100 120Ácidosgrasosvolátiles(gL-1)daysg SO42- L-1Purín cerdo Purín vacunoResultados
  • 14. Purín de cerdo Purín de vacunoConcentración de ácido sulfúricoañadido (mg H2SO4L-1) pH medio pH medio0 8.02 8.07200 7.93 8.08500 7.98 8.061000 7.97 7.961500 7.83 8.022000 7.90 7.972500 7.88 7.973000 7.68 7.944000 7.53 7.785000 7.59 7.72Tabla 1. pH medido en el ensayo en discontinuo realizado con diferentesconcentraciones de ácido sulfúrico en purín de cerdo y vacuno . El valor del pH fuecalculado como el promedio de 13 medidas obtenidas a lo largo de 114 días.Resultados
  • 15. 00.20.40.60.811.21.40 200 500 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000H2Sbiogas(%)purin de cerdopurin vacunoConcentración de ácido sulfúrico añadido (mg H2SO4 L-1)Resultados
  • 16. 2.- Concentraciones de ácido sulfúrico superiores a 2000 mg H2SO4 L-1en purines de porcino y superiores a 1500 mg H2SO4 L-1 en purinesde vacuno causaron:1.- En purines acidificados (5000 mgSO4L-1 ) de porcino y vacuno elpotencial máximo de metano se ve reducido en un 100%.2.1- Importantes reducciones en el potencial máximo demetano de los purines en condiciones termofílicas.2.2.- Acumulaciones de ácidos grasos volátiles2.3.- Aumentos concentración H2S en el biogásConclusiones
  • 17. Slurry acidification: a measure toreduce methane emission fromlivestockZaragoza, Abril 2013Moset, V., Cerisuelo, A., Cambra-López, M., Møller H.B