Biophysicochemical study of biodigesters fed with pig and bovine manure, in Sumapaz Province, Colombia

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Jairo Enrique Granados-Moreno
Diego Andrés Abril Herrera
Andrés Mogollón Reina

Abstract

In recent years, the construction of biodigestion systems has been implemented, achieving effective results in economic, energy and environmental matters, where the annual production of biogas has increased to significant levels with the purpose of producing electrical and heat energy (Steyer et al. 2006). The work aimed to evaluate the behavior of 4 biodigesters supplied with bovine and porcine excreta and to assess the biophysicochemical quality of their biols, in Fusagasuga Municipality, Cundinamarca. Five moments of analysis of variables in the field (T, HR, pH) and sampling of tributaries, effluents from four biodigesters, located in production systems (3 pigs and 1 bovine) in Fusagasugá Municipality were performed. Samples were transported to the nutrition laboratory of University of Cundinamarca, where through instrumental analytical techniques such as potentiometric tests, gravimetry, multiparametric measurement, titration and spectrophotometry, variables like pH, total dissolved solids (TDS), electrical conductivity (EC), nitrogen, phosphorus and potassium were evaluated. Biophysicochemical indicators determined in liquid fertilizers-biols, showed slightly alkaline pH values, high EC and TDS, moderately concentrated available nitrogen and potassium contents and slightly lower phosphorus values than those reported in other similar works, which allows recommending them for use as liquid biofertilizers in moderately tolerant crops. Biogas produced in Mirador and Santa Bárbara biodigesters presented the highest concentration of methane gas, significantly exceeding (P<0.050) the CH4 obtained in Meseta and Saucita, which can be explained by the type of substrate used (pig and bovine manure) and the weather conditions of the farms studied.

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How to Cite
Granados-Moreno, J. E., Abril Herrera, D. A., & Mogollón Reina, A. (2022). Biophysicochemical study of biodigesters fed with pig and bovine manure, in Sumapaz Province, Colombia. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 31(3). Retrieved from https://revistas.unah.edu.cu/index.php/rcta/article/view/1640
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References

ACOSTA, V.R.: Características físicas, químicas, microbiológicas y efectividad agronómica del abono líquido Biol obtenido por digestión anaerobia de estiércol de animales con rastrojo, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Tesis de grado para optar al título de magister en ciencias ambientales, Lambayaque, Perú, publisher: Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, 2019.

AMPUDIA, M.M.J.: Investigación de la condiciones óptimas y de la cinética del proceso de biodigestión anaerobia de desechos orgánicos agroindustriales y estiercol vacuno, Universidad San Francisco de Quito, Tesis de grado en Ingeniería Química, Quito, Ecuador, publisher: Quito: USFQ, 2011, 2011.

APPELS, L.; LAUWERS, J.; DEGRÈVE, J.; HELSEN, L.; LIEVENS, B.; WILLEMS, K.; VAN IMPE, J.; DEWIL, R.: “Anaerobic digestion in global bio-energy production: potential and research challenges”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(9): 4295-4301, 2011, ISSN: 1364-0321.

CERDÁN, M.J.M.A.: Potencial de producción de ácidos grasos volátiles en lodos de Ptar, residuos urbanos y agroindustriales: enfoque hacia una economía circular, Universidad Agraria la Molina, Tesis para optar el grado de Magister Scientiae en ciencias ambientales, Lima, Perú, publisher: Universidad Nacional Agraria La Molina, 2020.

DEEPANRAJ, B.; SIVASUBRAMANIAN, V.; JAYARAJ, S.: “Kinetic study on the effect of temperature on biogas production using a lab scale batch reactor”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 121: 100-104, 2015, ISSN: 0147-6513, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecoenv.2015.04.051.

ESQUIVEL, M.A.; MERINO, M.; RESTREPO, J.; NARVÁEZ, A.; POLO, C.; PLATA, J.; PUENTES, V.: “La pesca y la acuicultura en Colombia”, Autoridad Nacional de Acuicultura y Pesca, 2014.

GARCÍA, G.J.; BALLESTEROS, G.M.I.: “Evaluación de parámetros de calidad para la determinación de carbono orgánico en suelos”, Revista colombiana de Química, 34(2): 201-209, 2005, ISSN: 0120-2804.

GUTIERREZ, N.L.C.; OCHOA, N.L.D.: Determinación del potencial energético para la obtención de biogás, a partir de la co-digestión anaerobia del co-sustrato cascarilla de arroz con excretas porcinas, Universidad Santo Tomás, Facultad de Ingeniería Ambiental, Tesis Ingeniería Ambiental, Villavicencio, Colombia, publisher: Universidad Santo Tomás, 2019.

LÓPEZ, A.A.M.; RUÍZ, R.C.: Evaluación de la producción de biogás a partir del buchón de agua mediante codigestión anaerobia con estiércol bovino, Universidad EAFIT, Escuela de Ingeniería, Departamento de Ingeniería de Procesos, Tesis (en opción al título de Ingeniería de Procesos ), Medellín, Colombia, publisher: Universidad EAFIT, 2014.

MEDINA, V.A.M.: Evaluación de la calidad de biol de segunda generación de estiércol del ovino producido a través de biodigestores, Inst. Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima (Peru)., 2013.

NOPHARATANA, A.; PULLAMMANAPPALLIL, P.C.; CLARKE, W.P.: “Kinetics and dynamic modelling of batch anaerobic digestion of municipal solid waste in a stirred reactor”, Waste management, 27(5): 595-603, 2007, ISSN: 0956-053X.

ORJUELA, C.G.C.: Producción de biogás mediante la fermentación anaerobia de los residuos orgánicos de la cadena de restaurantes Wok, Universidad de los Andes. Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Química, Tesis Ingeniería Química, Bogotá D.C., Colombia, publisher: Uniandes, 2015.

PANTOJA CLEVES, C.J.D.; MÉNDEZ DÚARTE, C.L.E.: Propuesta basada en el funcionamiento del almacén de equipos geodésicos y topográficos para la transición e implementación de un laboratorio de geodesia y topografía en el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), Inst. Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC), Colombia, 2017.

POMMIER, S.; CHENU, D.; ACOSTA, M.M.; LEFEBVRE, X.: “A logistic model for the prediction of the influence of water on the solid waste methanization in landfills”, Biotechnology and bioengineering, 97(3): 473-482, 2007, ISSN: 0006-3592.

VALLADARES, C.F.: Modelamiento del proceso de digestión anaeróbica de estiércol vacuno y cáscara de cacao, Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica, Tesis en Ingeniería Mecánico-Eléctrica, Piura, Perú, publisher: Universidad de Piura, 2017.

YU, L.; WENSEL, P.C.; MA, J.; CHEN, S.: “Mathematical modeling in anaerobic digestion (AD)”, J Bioremed Biodeg S, 4(2), 2013, DOI: http://dx.doi.org/10.4172/2155-6199.S4-003.

ZAPATA, E.I.V.: Valorización de residuo alimentario como fuente potencial de producción de biogás y ácidos grasos volátiles, Universidad Técnica Federico Santa María, Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, Tesis para optar al título de Ingeniero Civil Químico, Santiago de Chile, Chile, 2019.

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