Electricity generation and biofertilizer on a dairy farm using anaerobic biodigesters

Abstract

This study aimed at conducting a technical study and verifying the economic feasibility of implementing anaerobic digesters to treat waste from a dairy farm with 2,200 animals, aimed at scaling for power generation and production of biofertilizer, thus providing reduction of the environmental impact on the property and savings in production costs. The farm currently has a demand of energy 50.000 kWh month -1 and comprises 875 ha exclusively for milk production. Calculations were carried out to establish how many digesters would be required, and from the project was established installer with flowchart, mass balance, and graphical design. Revenues were calculated with the use of biogas and biofertilizer to shoot down spending, respectively, electricity and chemical fertilizers. It was performed an economic analysis to verify the feasibility of the project. The planning horizon was 10 years, with four scenarios: 1) scenario 1: to establish the digesters considering an the average of a year production of biogas and biofertilizer; 2) loss of 50% in biogas production of scenario 1; 3) loss of 30% of the net income (milk production), which will affect the biogas, biofertilizer production, and energy generation; 4) loss of 40% of net income keeping the same conditions of scenario 3. It is concluded that about 39 tons of waste arising from the dairy property cease to be launched daily in the soil; through the process of anaerobic digestion for the generation of a clean and sustainable energy, bringing revenue to the transformation of biogas into electricity; the residue of the process of digestion gives rise to biofertilizer, reducing production costs, the study proved to be economically viable under the conditions of three scenarios, with a fall of 37% of net revenue (scenario 4), the project was not viable.Additional keywords: agro industrial project; economic viability; renewable energy source; sustainability; waste. ResumoNeste trabalho foi realizado um estudo técnico para verificar a viabilidade econômica de implantação de biodigestores anaeróbios para tratar dejetos do gado leiteiro de uma propriedade rural, com 2.200 animais, visando ao dimensionamento para geração de energia e produção de biofertilizante, propiciando redução do impacto ambiental na propriedade e economia nos custos de produção. A granja, atualmente, tem demanda energética de 50.000 kWh mês -1 e dispõe de 875 ha exclusivamente para a produção de leite. Foram realizados os cálculos para estabelecer quantos biodigestores seriam necessários e, a partir deste dado foi estabelecido o projeto técnico de instalação, com fluxograma, balanço de massa e graficação. Foram calculadas as receitas com o uso do biogás e do biofertilizante para abater os gastos, respectivamente, com energia elétrica e fertilizantes químicos. Foi realizada análise econômica para verificar a viabilidade do projeto. Os índices econômicos utilizados foram: VPL, TIR, TIRm e payback. O horizonte de planejamento foi de 10 anos, com quatro cenários: 1) cenário 1: simulou-se a im...

Aguas residuales de industria láctea como alternativa sostenible para aumentar la productividad del maíz en Perú

“…Por otro lado, la producción anaeróbica del BF a partir residuos agropecuarios (estiércol bovino) y efluentes de industria láctea (suero láctico), tiene un gran potencial para promover una agricultura sostenible en nuestro país, puesto que además de dar un valor agregados a estos residuos también es posible generar energía eléctrica sostenible y aplicarla en el mismo proceso o en otros requerimientos agrícolas (Milech et al, 2015).…”