Effects of biochar obtained from grape agricultural residues on biogas generation

• Published in: Revista de investigaciones altoandinas Vol. 24; no. 4; p. 9
• Main Authors: Ancco, Midwar, Ancco Loza, Rodolfo, Jiménez Pacheco, Hugo Guillermo, Diaz Vento, Ingrind, Peña Davila, Godofredo, Davila Del Carpio, Gonzalo
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 2022
• Subjects: biocarbón; biochar; biogas; biogás; industria vitivinícola; wine industry
• ISSN: 2313-2957; 2306-8582; 2313-2957

The wine industry produces a large amount of waste every year, this waste is generally not properly managed and becomes an environmental and sanitary hazard. On the other hand, the production of clean energies such as biogas from cattle manure has become an important energy resource. The aim of this study was to evaluate the biochar obtained by torrefaction of agricultural grape residues in the production and quality of biogas produced by anaerobic digestion of cattle manure. The study was carried out in the experimental area of the La Católica farm, located in Majes, Arequipa-Peru. A multiple factorial design composed of nine treatments was used to produce biochar, where the operating parameters were temperature and torrefaction time; and response parameters were grape residue mass yield, biogas yield and quality. The results indicate that temperature and torrefaction time significantly influence biochar production, with 40 min and 263.00°C being ideal values. Furthermore, biochar efficiently reduces the CO2 and H2S content up to 22% and 0.78 ppm, respectively, of the biogas. However, no impact on biogas and methane yields was observed. The use of waste to produce biochar and improve the quality of biogas can be replicated wherever the wine industry is developed, both in regions close to the coast and in mountainous regions of the Andean countries, achieving an integrated agroecological system, as it promotes sustainable agricultural practices, thus conserving biocultural resources.
La industria vitivinícola produce gran cantidad de residuos cada año, residuos que por lo general no son manejados adecuadamente y se convierten por ello en un riesgo ambiental y sanitario. De otra parte, la producción de energía limpia, como el biogás a partir de estiércol vacuno, se ha convertido en un recurso energético importante. El objetivo de este estudio fue evaluar el biocarbón obtenido por torrefacción de residuos agrícolas de uva en la producción y calidad de biogás producido por digestión anaerobia de estiércol vacuno. El estudio se realizó en el área experimental del fundo La Católica, ubicado en Majes, Arequipa, Perú. Se empleó un diseño factorial múltiple compuesto por nueve tratamientos para producir biocarbón, en el cual los parámetros operativos fueron la temperatura y el tiempo de torrefacción; y parámetros de respuesta fueron el rendimiento másico de residuos de uva, rendimiento y calidad del biogás. Los resultados indican que la temperatura y el tiempo de torrefacción influyen significativamente en la producción de biocarbón, y los valores ideales son 40 min y 263.00°C. Además, el biocarbón reduce eficientemente el contenido de CO2 y H2S hasta 22% y 0.78 ppm respectivamente, del biogás. No obstante, no se observó ningún impacto en los rendimientos de biogás y metano. El aprovechamiento de residuos para producir biocarbón y mejorar la calidad del biogás puede ser replicado en cualquier lugar donde se desarrolle la industria vitivinícola.