Potential for methane and electricity generation on a dairy farm
DOI:
https://doi.org/10.25059/2527-2594/retratosdeassentamentos/2025.v28i1.612Keywords:
Manure, Dairy farming, Biogas, Energy, MethaneAbstract
Brazil has one of the biggest dairy herds worldwide, reaching 6° place in milk production. As a consequence, great amounts of manure with high energy potential through biodigester conversion are generated due to the size of the herd. The usage of that manure could become a viable option both environmentally and economically once the bad management of this type of solid waste can cause damage to soil, air and water. The research was carried out in a dairy farm with 126 lactating animals raised under Compost Barn's system and milked by a milking machine. Analyzes of total, fixed and volatile solids of different manure samples were realized in order to estimate the generation of methane through mathematical models. The result obtained was then compared to the energy consumption of the property, willing to discover if the usage of biodigester to generate energy can low the expenses with energy whilst reducing potential environment impacts caused by the manure.
References
ABBASI, Tasneem; TAUSEEF, S. M.; ABBASI, Shahid A. Biogas energy. Springer Science & Business Media, 2011.
MACHADO, C. R. Biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros submetidos a diferentes tempos de exposição ao ar. Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Botucatu/SP:2011.
SANTOS, P. Guia técnico de biogás. Centro para a Conservação de Energias. Portugal:2000.
Hélio Fumiaki Mori, Nerilde Favaretto, Volnei Pauletti, Jeferson Dieckow, and Weslei Leandro Dos Santos. "Perda De água, Solo E Fósforo Com Aplicação De Dejeto Líquido Bovino Em Latossolo Sob Plantio Direto E Com Chuva Simulada Water, Soil and Phosphorus Loss after Cattle Slurry Application to Oxisol under No-tillage and Simulated Rainfall." Revista Brasileira De Ciência Do Solo 33.1 (2009): 189-98. Web.
GOMES, Ana Carolina Alves et al. Incentivos para a viabilização do biogás a partir dos resíduos da pecuária leiteira no Estado de Minas Gerais. Desenvolvimento e Meio Ambiente, v. 30, 2014.
Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada - CEPEA-Esalq/USP.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS (FAO). Dairy Production and Products – Milk Production, 2016. Disponível em <http://www.fao.org/3/i1522e/i1522e02.pdf> Acesso em: 04/08/2020.
EMBRAPA. Anuário leite 2018. Disponível em: . Acesso em: 04/08/2020
EMBRAPA. Circular técnica: O mercado consumidor de leites e derivados. 2019. Disponível em: <https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/199791/1/CT-120-MercadoConsumidorKennya.pdf>. Acesso em: 05/08/2020
ENSMINGER M. E., OLDFIELD, J.E. , W.W. HEINEMANN. Feeds & Nutrition. 2 ed.Clovis, California, The Ensminger Publishing Company, 1990. 1544 p.
FRASER, A. F. Comportamiento de los animales de granja. Zaragosa (España), Editorial Acribia, p. 291, 1980.
ARRIAGA, H., Viguria, M., López, D. M., & Merino, P. (2017). Ammonia and greenhouse gases losses from mechanically turned cattle manure windrows: A regional composting network. Journal of Environmental Management, 203, 557–563.
Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 51, de 18 de Setembro de 2002. Aprova os Regulamentos Técnicos de Produção, Identidade, Qualidade, Coleta e Transporte de Leite. Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Brasília, DF, 20 set. 2002. Seção 1, p.13-22.
CAÑOTE, Susan Johana Benites. Caracterização da Biodigestão de Lodos UASB e de Lodos Ativados e ACV do Aproveitamento Energético do Biogás Resultante. 2018. 239 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Energia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2018.
CIBIOGÁS. Centro Internacional do Biogás. Panorama do biogás no Brasil, 2020. Disponível em:< https://cibiogas.org/wp-content/uploads/2021/04/PANORAMA-DO-BIOGA%CC%81S-NO-BRASIL-2020-v.8.0-1.pdf> . Acesso em: 12/6/2021.
SHUBEITA, Fauzi de Moraes et al. Análise e modelagem de sistema de digestão anaeróbica monitorado para previsão e busca de eficiência de operação. 2016.
MARSH, R.; CAMPLING, R. C. Fouling of pasture by dung. Herbace Abstracts. Bucks, v. 40, n. 2, p.123-30, 1970.
KONZEN, E. A.; ALVARENGA, R. C. Manejo e utilização de dejetos animais: aspectos agronômicos e ambientais. Documentos/Embrapa Milho e Sorgo (Sete Lagoas-MG), 2005. Disponível em: . Acesso em: 18 Jun. 2020.
HIRATA, M. et al. Return of dung to be hiagrass (Paspalum notatum Fliigge) pasture by dairy catlle. Journal Japanese Grassland Society Science, Nishinasuno, v. 35, n. 4, p.350-357, 1990.
COSTA, DPB; RODRIGUES, V. Cruz; SILVA, JCG. Comparação entre a composição mineral de esterco e vermicompostos originários de bubalinos e bovinos. Livestock Research for Rural Development, v. 17, n. 11, 2005.
Barros, M. R., Filho, T. G. L., & da Silva, T. R. (2014). The electric energy potential of landfill biogas in Brazil. Energy Policy, 65, 150–164. doi:10.1016/j.enpol.2013.10.028
MITO, J, Y, L. Kerkhoff, S. S, Gonçalves. J. L, Vendrame, M, Go. Steinmetz, R, L, R. Kunz, A. Metodologia para estimar o potencial de biogás e biometano a partir de plantéis suínos e bovinos no Brasil. Concórdia : Embrapa Suínos e Aves, 2018.
SCHMOELLER, L. Análise de rendimento para grupos motogeradores movidos a biogás de fabricação nacional. 2019.
SABESP; Norma Técnica Interna NTS 013, Sólidos, Método de ensaio. São Paulo, Junho, 1999.
KUNZ, A.; OLIVEIRA, P. A. V. Aproveitamento de dejetos de animais para geração de biogás. Revista de Política Agrícola, ano 15, n. 3, p. 28-35, 2006.
IPCC - INTERGOVERMMETAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. emissions from livestock and manure management. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, v. 4, c. 10. 2006.
COLDEBELLA, A. Viabilidade do uso do Biogás da bovinocultura e suinocultura para geração de energia elétrica e irrigação em propriedades rurais. Cascavel, 2006. 74f. Dissertação (Pós-graduação em Engenharia Agrícola). Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
SANTOS, I. A.; MORAIS, M. A. Aproveitamento de Biogás para Geração de Energia Elétrica a partir de Dejetos de Bovinos Leiteiros: Um Estudo de Caso na EAFMUZ. In: I Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de Resíduos de Animais Geração de Energia a partir de Resíduos Animais. Florianópolis, 2009
GRIMELLO, R. D. D. N.; VELÁZQUEZ, S. M. S. G. Aproveitamento do biogás proveniente de dejetos da bovinocultura para geração de energia – um estudo de caso. São Paulo, 2013. Revista Mackenzie de Engenharia e Computação, v. 13, n. 1, p. 61-74.
ADAM, F. G.; et al. Viabilidade econômica para implantação de biodigestores em pequenas propriedades rurais da bacia leiteira no município de Taquara – RS. Porto Alegre, 2014. 4ª RenoMat - Conferência Internacional de Materiais e Processos para Energias Renováveis.
JUNQUEIRA, Juliana Bega. Biodigestão anaeróbia e compostagem com dejetos de bovinos confinados e aplicação do biofertilizante e do composto em área cultivada com Panicum maximum Jacq., cv Tanzânia. 2011. xi, 92 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2011.
MONTORO, S. B.; JUNIOR, J. D. L.; SANTOS, D. F. L. Economic and financial viability of digester use in cattle confinement for beef. Jaboticabal, 2017. Eng. Agríc., Jaboticabal, v.37, n.2, p.353-365, mar./abr. 2017
MONTORO, S. B.; et al. Sustentabilidade energética e ambiental: viabilidade econômica da implantação de biodigestores anaeróbios para tratamento de dejetos bovinos. Jaboticabal, 2014. XLII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola - CONBEA 2014
HAMID, R. G.; Blanchard, R. E. As Assesment of Biogas as a Domestic Energy Source in Rural Kenya: Developing a Sustainable Business Model. Renewable Energy (2018).
HIRANO, M. Y.; SILVA, C. L. D. Dairy cattle biogas usage in microturbines for energy generation and thermal exploitation. Bauru, 2018. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v.38, n.4, p.526-535, jul./ago. 2018
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