Evaluation of a system for the use of methane gas as fuel for boilers at the company

Authors

  • Franklin Rafael Gómez Hernández Universidad Centroccidental “Lisandro Alvarado”. Decanato de Agronomía. Programa de Ingeniería Agroindustrial. Barquisimeto, Venezuela https://orcid.org/0000-0001-5306-2641

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.7365058

Keywords:

biogas, boiler, anaerobic digestion, methane, vinasse.

Abstract

In the present work, a system for the utilization of methane gas (S.A.G.M) generated in the anaerobic digestion process of vinasse was evaluated. The biogas is intended to be used as fuel in boilers of the company Destilerías Unidas S.A. (DUSA). Explanatory research and experimental design were used. The S.A.G.M. was designed at laboratory scale and consisted of an anaerobic reactor for the treatment of vinasse with a useful volume of 6 L, a solid-gas adsorption column filled with Cocos nucifera (coconut shell) epicarp, and a liquid-gas absorption column with calcium oxide (lime) solution. The efficiency of the columns was evaluated individually to know their effect on the removal of H2S and CO2, as the main pollutants of biogas when used as fuel for stationary engines. Initially, the biogas was characterized by determining the concentration of H2S and CO2 by volumetric methods, then the removal efficiency of each of the gases was evaluated by passing it through the S.A.G.M. It was obtained that the biogas contained 4.89 mg/L of H2S and 296.03 mg/L of CO2. The purification system was more effective for CO2 removal, achieving efficiencies of 95.78 and 98.16% when using the absorption and adsorption column, respectively. H2S was not significantly removed according to the hypothesis test with a 99% confidence level, due to the low initial content of this gas, the lower affinity and reaction rate of sulfides when CO2 is present. It was concluded that the biogas purified in the S.A.G.M. can be used as fuel in the company's boilers, because the remaining CO2 is negligible and the H2S concentration is below the limits recommended to feed a stationary engine.

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References

APHA-AWWA-WEF AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. (2005). Stándar Methods for the Examination of Water and Wastewater. (21th. ed.). Whashintong D.C. Estados Unidos.

Bosch, R. (2005). Manual del automóvil. (4ª. ed.). Alemania: Karl-Heinz Dietsche, p. 550-551.

Castells, X. (2012). Tratamiento y valorización energética de residuos. Madrid: Díaz de Santos, p. 606,755-756.

Conil, P. (2000). El aprovechamiento del biogás de las lagunas de estabilización: perfil del proyecto "Palmeiras" en Tumaco (Colombia). [Artículo en línea]. Disponible: publicaciones.fedepalma.org Consulta: 2022, julio 15.

Elías, X. (2012). Reciclaje de residuos industriales. Residuos sólidos urbanos y fangos de depuradoras. (2ª. ed.). Madrid: Díaz de Santos, p. 18.

Fernández, M. (2003). Aprovechamiento del biogás producido en la planta de tratamientos de Destilerías Unidad S.A. [Informe de Pasantías]. Universidad Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”, Vicerrectorado Barquisimeto, Venezuela.

Garrido, N., Navarro, H. Díaz, Manuel. Y Pérez, I. (2010). Evaluación de alternativas de producción de levadura forrajera a partir de vinazas mediante simulación Super Pro Designer. Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe. Disponible: http://www.redalyc.org Consulta: 2022, julio 15.

Larrahondo, J., Morales, A., Victoria, H. (2000). Compuestos orgánicos en vinaza. Carta Trimestral. Cenicaña, 22 (3). Disponible: http://www.cenicana.org Consulta: 2022, julio 15.

Llaneza, H.; Morís, M.; González. L (2010). Estudio de viabilidad de sistemas de purificación y aprovechamiento de biogás. PSE PROBIOGAS. Desarrollo de sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España.

Lelieveld, J., Crutzen, P. y Brühl, C. (1993). Climate effects of atmospheric methane. Chemosphere, 26 (4).

Metcalf & Eddy. (1996). Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y Reutilización. (Tomo1). México: McGraw – Hill, p. 480 y 484.

Montalvo, S. y Guerrero, L. (2003). Tratamiento anaerobio de residuos. Producción de biogás. Chile: Universidad Técnica Federico Santa María, p. 383-384, 387, 391, 393, 400, 402-405.

NORMA VENEZOLANA COVENIN 3340. (1997). Bebidas alcohólicas.

NORMA VENEZOLANA COVENIN- ISO 14001. (2002). Sistema de gestión ambiental especificación para su uso.

Normativa Ambiental Venezolana. Decreto N° 883 (1995). Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 5.021 (Extraordinaria), 18-12-1995.

Rudolph, M. (2005). Química orgánica simplificada. España: Reverté, p. 61 – 62.

Sabino, C. (1992). Recirculación de vinazas tequileras en la fermentación alcohólica. [Tesis en línea]. Universidad de Guadalajara, México. Disponible: http://biblioteca.cucba.udg Consulta: 2022, julio 15.

Subiros, F. (2000). El cultivo de la caña de azúcar. Costa Rica: EUNED, p. 362-363.

Walpole, R.; Myers, R; Myers, S. y Ye, K. (2012). Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias. (9na. Ed.). Pearson Educación: México.

Published

2022-11-27

How to Cite

Gómez Hernández, F. R. (2022). Evaluation of a system for the use of methane gas as fuel for boilers at the company. Agroindustria, Sociedad Y Ambiente, 2(19), 4-22. https://doi.org/10.5281/zenodo.7365058