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A presente obra tem por objetivo discutir os conceitos básicos e principais processos de obtenção de energia pelo biogás gerado da decomposição anaeróbia de substratos de origem animal e/ou vegetal. Temáticas sociais, as políticas públicas, leis e regulação do Estado durante todos esses processos, também são tópicos importantes.

Com a atualização do marco regulatório da Área de Biogás no país, através da nova Política Nacional de Resíduos Sólidos, persegue-se o grande desafio de fechamento do “lixões” até o fim de 2014 no Brasil. Uma vez que entre as qualidades de um marco regulatório encontram-se a dinâmica e a flexibilidade de maneira a promover a produtividade e a inovação, o mercado de Biogás bem como sua geração de energia através da biomassa residual, apresentam uma excelente oportunidade de se compartilhar os ganhos sociais advindos do desenho e aplicação da Política Nacional de Resíduos Sólidos. No atual ambiente econômico, onde inserem-se de forma bastante evidente as questões relativas ao desenvolvimento sustentável, o Biogás apresenta-se como alternativa de complementação de uma matriz energética, com produção de energia limpa e renovável, equilibrando a utilização de recursos energéticos. Ainda que as discussões sobre este assunto estejam longe de se esgotarem, este livro preenche uma lacuna na literatura técnica de maneira a fornecer conceitos sólidos e aplicáveis no ambiente econômico e regulatório que envolve a atividade de geração de energia a partir das chamadas fontes renováveis. No livro, a apresentação aplicada do assunto contribui para a integração das áreas de conhecimento que se relacionam direta e indiretamente com a geração de energia a partir do Biogás.

A obra disponibiliza à comunidade científica (estudantes de graduação e pós da área de meio ambiente), profissionais e técnicos da área ambiental e sociedade como um todo informações, dados, resultados e sugestões fundamentais para a gestão e aproveitamento do gás metano de aterro sanitário, principalmente em relação à adequação de parâmetros cinéticos (potencial de geração de metano e constante de biodegradação), fundamentais para uma previsão adequada do potencial de geração de metano e consequente aproveitamento energético nos aterros sanitários.

O presente volume é o quinto da série intitulada princípios do tratamento biológico de águas residuárias e enfoca o sistema de tratamento de esgotos por reatores anaeróbios. São apresentados os fundamentos da digestão anaeróbia, são descritos os principais sistemas anaeróbios e abordados os critérios de dimensionamento dos principais sistemas anaeróbios para tratamento de esgotos domésticos: tanques sépticos, filtros anaeróbios e reatores de manta de lodo (uasb). São descritos ainda os principais aspectos construtivos, bem como dadas diretrizes básicas para a partida e operação dos sistemas.

Essa parceria da Itaipu Binacional, do PLANETA SUSTENTÁVEL e da CIBiogás apresenta conceitos, gráficos, infográficos e informações essenciais para o futuro de uma matriz energética sustentável, para o Brasil e para o mundo.

In recent years, the importance of biogas energy has risen manifold and has become universal. This is due to the realization that biogas capture and utilization has great potential in controlling global warming. By capturing biogas wherever it is formed, we not only tap a source of clean energy, but we also prevent the escape of methane to the atmosphere. Given that methane has 25 times greater global warming potential than CO2, methane capture through biogas energy in this manner can contribute substantially towards global warming control.

Biomethanization of the Organic Fraction of Municipal Solid Wastes is a comprehensive introduction to both the fundamentals and the more practical aspects of the anaerobic digestion of organic solid wastes, particularly those derived from households, that is, the organic fraction of municipal solid wastes (OFMSW). It can be used as a textbook for specialized courses and also as a guide for practitioners. In the first part, the book covers the relevant aspects of anaerobic digestion (AD) of organic wastes. The fundamentals and kinetic aspects of AD are reviewed with particular emphasis on the aspects related to solid wastes. This introduction is necessary to have a comprehensive view of the AD process and to understand the practical principles as well as the origin of possible problems arising from the management of the process. Chapter 2 emphasizes the role of kinetics in designing the reactor, paying special attention to existing models, particularly the dynamic ones. Through this introduction, it is intended to facilitate the technology transfer from laboratory or pilot plant experiences to full-scale process, in order to implement improvements in current digesters. Laboratory methods are described for the analysis and optimization of reactor performance, such as methanogenic activity tests or experimental evaluation of the biodegradation kinetics of solid organic waste. The different reaction patterns applied to industrial reactors are outlined. Industrial reactors are classified in accordance with the system they use, pointing out advantages and limitations. Co-digestion, enabling the co-treatment of organic wastes of different origin in a more economically feasible way, is described in detail. Examples of co-digestion are given, with OFMSW as a base-substrate. Finally, full-scale co-digestion plants are discussed. Various types (mechanical, biological, physico-chemical) of pre-treatment to increase the biodegradability, and thus the yields of the process, are reviewed in detail. The use of the fermentation products of anaerobic digesters for biological nutrient removal processes in wastewater treatment plants is described. This constitutes an example of integrated waste management, a field in which both economic and technical advances can be achieved. Balances are given to justify the approach, and a full-scale case study is presented. The important topic of economics and the ecological advantages of the process are emphasized. The use of compost, the integration with composting technology, and advantages over other technologies are detailed in the framework of an environmental impact assessment of biowaste treatment. Finally, the anaerobic digestion of MSW in landfills is reviewed in detail, with emphasis on landfill process enhancement and strategies for its application.

Ante a grave crise energia que vive o Brasil, é imperativo buscarmos a diversificação de nossa matriz energética. Uma das opções viáveis para atingirmos esse objetivo é o uso da energia gerada a partir do biogás produzido pela decomposição de resíduos. Considerando que o volume de resíduos sólidos urbanos é crescente e que sua gestão acarreta sérias questões ambientais, o aproveitamento desse biogás se torna crucial tanto para a diversificação de nossas fontes geradoras de energia como para a construção de parâmetros mais sustentáveis para o desenvolvimento do país. Esta obra analisa essa possibilidade, tendo como pano de fundo municípios da Região dos Lagos, visando contribuir para a viabilização do aproveitamento energético do biogás e sensibilizar a sociedade para a urgência desse desafio.

O biogás é uma fonte de energia renovável que se destaca entre as bioenergias, pois este tipo de biocombustível pode ser produzido a partir do lixo urbano ou industrial e também pela decomposição de resíduos orgânicos, ou animais. Este tipo de biocombustível tem potencial para substituir os combustíveis fósseis no futuro. Assim, neste trabalho foram construídas redes de colaboração científica entre os países, instituições e autores que publicaram sobre biogás. Esta pesquisa foi realizada aplicando-se análise bibliométrica a 1245 artigos científicos. Para a colaboração científica no Brasil foram construídas e caracterizadas a rede de colaboração científica entre instituições e autores brasileiros que publicaram sobre biogás no período de 1945 a 2012. Neste intervalo foram analisados 50 trabalhos publicados por 156 autores em 51 instituições distintas pertencentes a 8 países. Para a rede de colaboração científica no mundo entre os países, instituições e autores, foi construída e caracterizada no período de 1945 a 2010. Esta pesquisa analisou 1245 artigos científicos, publicados por 2860 autores, de 1000 instituições distintas pertencentes a 89 países.

O capítulo 1 busca mostrar os objetivos do Projeto e introduzir o tema, citando principalmente fontes renováveis de geração de energia elétrica e a importância destas para o cenário atual, onde buscam-se alternativas menos nocivas ao meio ambiente. Nesse contexto, o biogás surge como uma das possibilidades mais favoráveis, uma vez que reduz os gases causadores do efeito estufa e colabora com o combate à poluição do solo e dos lençóis freáticos. O capítulo 2 traz as características do biogás, focando no biogás agropecuário, o comparando com outras fontes de geração de energia elétrica. Há a necessidade do biodigestor e um motor-gerador para obter o produto final, a energia elétrica. Os capítulos 4 e 5 consistem no levantamento de dados sobre a demanda energética da granja Fazenda Dendê e a capacidade de produção de biogás em função da quantidade de animais existentes. A partir desses dados foram especificados o biodigestor a ser utilizado na obtenção do biogás e o conjunto motor-gerador adequado às características de produção de biogás da granja, para a geração de energia elétrica. Foi analisada também a viabilidade econômica do aproveitamento energético.

As atividades produtivas do setor agropecuário são grandes dependentes de diversas formas energéticas, sendo necessários o desenvolvimento e a implementação de alternativas tecnológicas com vistas ao autoabastecimento a custos reduzidos e com menores impactos socioambientais. Vê-se no aproveitamento da biomassa para geração de energia um importante potencial, uma vez que propicia uso racional dos recursos disponíveis, reduz a transferência de renda para outros agentes e diminui a dependência de fontes externas de energia. Com isso, o objetivo deste livro é analisar a viabilidade econômica da implantação de projeto para geração de energia veicular a partir de dejetos animais na região da microbacia do Lajeado Grande, do município de Toledo, Paraná. Foram realizadas pesquisa de campo e bibliográfica, aplicando-se 39 questionários em cada uma das propriedades que trabalham com produção animal na microbacia do Lajeado Grande. Dessa forma, analisou a possibilidade de uso do biogás produzido no Condomínio em substituição ao gás natural - biometano, e concluiu-se viabilidade positiva visto as características da comunidade, dos demandantes de energia e dos resultados econômicos.

A digestão anaeróbia é um fenômeno natural que vem sendo estudado há muitos anos, mas na atualidade vem tendo um grande destaque devido à grande necessidade de energia e da preocupação da comunidade internacional no que se diz respeito ao desenvolvimento sustentável e ao equilíbrio de todo processo de produção industrial. Os resultados da nossa pesquisa mostram que boa parte da carga orgânica do resíduo vinhaça pode gerar faturamento para indústria da cana, seja na queima do biogás como fonte de calor para caldeiras ou na queima em turbinas a gás para geração de eletricidade que poderá ser consumida na própria usina ou disponibilizada na rede de distribuição da concessionária da região. Além disso, o resíduo pode ser aproveitado como fertilizante. Este trabalho pesquisou as características da vinhaça oriunda do estado da Paraíba e o potencial de geração de biogás pelo aproveitamento energético dessa biomassa.

Este estudo apresenta uma metodologia de análise de risco de investimentos em geração de energia elétrica decorrente do aproveitamento energético do biogás oriundo da biodigestão da vinhaça produzida em agroindústrias sucroenergéticas. Para a análise de viabilidade econômica é considerada a comercialização da ener-gia elétrica no ambiente de contratação livre (ACL) e no ambiente de contratação regulado (ACR). A metodologia aplica modelos econométricos, juntamente com o Método de Monte Carlo, para a geração das séries sintéticas da variável aleatória produção de etanol, a qual é aplicada para estimar a produção de vinhaça no pro-cesso, e para a variável aleatória Preço de Liquidação das Diferenças, empregada para obter as receitas provenientes da venda de energia elétrica no ambiente de contratação livre. A análise de viabilidade econômica é baseada na avaliação das distribuições de probabilidade dos indicadores Valor Presente Líquido, Taxa In-terna de Retorno Modificada e Payback Descontado. É realizado um estudo de caso com base em dados reais de uma usina sucroenergética localizada na região Centro Oeste do Brasil.

O biogás tornou-se método de sustentabilidade, uma vez que as energias fósseis, assim como, as diferentes formas energéticas que dividem espaço com a humanidade nem sempre são viáveis economicamente ou possuem disponibilidade de matéria prima para geração da energia elétrica. Optar por uma energia que atenda as necessidades de conservação e reciclagem na natureza, demonstra sensatez e inteligência, vez que o ser humano age de forma destrutiva e suicida ambientalmente. Diversas possibilidades estão sendo testadas, essa é apenas uma contribuição para estudos e pesquisas dos temas "sustentabilidade" e "energia". Vale cada aposta e investimento, quando o assunto é sobrevivência.

O objetivo do trabalho foi identificar e analisar os fatores institucionais, organizacionais, tecnológicos, dos negócios, competitivos e do meio ambiente que estão influenciando o sistema agroindustrial do biogás na região Oeste do Paraná em função da atividade de reaproveitamento dos dejetos produzidos pelas atividades da suinocultura. A metodologia utilizada foi o Discurso do Sujeito Coletivo - DSC. Foi utilizado um questionário com 25 questões abertas, aplicadas a 14 dirigentes das organizações ligadas a suinocultura. Estas organizações estão situadas nos 10 municípios com maior efetivo de suínos do Oeste do Paraná. O referencial teórico se baseou na Nova Economia Institucional - NEI. Foi realizada a descrição da região Oeste do Paraná. Foi apresentado, também, o biogás, sua origem, suas características e como ele se apresenta nas matrizes energéticas brasileira e mundial, destacando como se situam no meio ambiente, nos ambientes institucional, competitivo, dos negócios, organizacional e tecnológico de seu sistema agroindustrial. Também foi exposta a visão das organizações pesquisadas e a consequente produção de biogás em relação a todos os ambientes já citados.

Procurando viabilizar financiamento de projetos de captação de biogás e geração de energia elétrica em aterros sanitários, enquadrados no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto, o autor realizou pesquisa exploratória que avaliou o estágio dos resíduos sólidos no Brasil, as formas de financiamento de empreendimentos de saneamento e os limites de crédito aos empreendedores públicos e privados. Buscou verificar como seria o acesso ao MDL, que poderia proporcionar o ingresso de recursos financeiros em projetos eleitos para receber crédito de carbono, por meio da emissão de títulos denominados Reduções Certificados de Emissões (RCEs) comercializados no mercado de Carbono. Foram analisados estudos de caso para avaliar se o crédito de carbono podia contribuir para a viabilidade do processo de transformação do biogás em energia elétrica. Além disso, verificou-se se o resultado da análise econômico-financeira dos casos demonstram que a atividade de geração e comercialização de energia elétrica em aterros sanitários é economicamente inviável.

Diante do contexto energético atual, a comunidade científica vem buscando alternativas para a produção de energia renovável. Nesse sentindo, a tecnologia dos biodigestores surge como uma ideia simples que pode contribuir para o desenvolvimento sustentável do meio rural, prevenindo a poluição, conservando os recursos hídricos e gerando energia. A utilização de biodigestores possibilita um adequado tratamento de diversos resíduos orgânicos agrícolas, bem como a utilização energética do gás metano, cujo potencial de aquecimento global (efeito estufa) é 21 vezes maior que o do gás carbônico. Justifica-se o potencial dessa utilização principalmente nos aspectos socioeconômicos, energéticos e ambientais. O presente trabalho tem por finalidade a construção de uma ferramenta computacional que permita o dimensionamento de biodigestores, como forma de facilitar e disseminar a tecnologia para o suprimento autônomo de energia e biofertilizante principalmente para os pequenos produtores rurais. A ferramenta de projeto de biodigestor do tipo sertanejo foi desenvolvida em ambiente Excel e aplicada em uma propriedade rural do Município de Monteiro, interior do estado da Paraíba.

O biogás é uma fonte de energia renovável que se destaca entre as bioenergias, pois este tipo de biocombustível pode ser produzido a partir do lixo urbano ou industrial e também pela decomposição de resíduos orgânicos, ou animais. Este tipo de biocombustível tem potencial para substituir os combustíveis fósseis no futuro. Assim, neste trabalho foram construídas redes de colaboração científica entre os países, instituições e autores que publicaram sobre biogás. Esta pesquisa foi realizada aplicando-se análise bibliométrica a 1245 artigos científicos. Para a colaboração científica no Brasil foram construídas e caracterizadas a rede de colaboração científica entre instituições e autores brasileiros que publicaram sobre biogás no período de 1945 a 2012. Neste intervalo foram analisados 50 trabalhos publicados por 156 autores em 51 instituições distintas pertencentes a 8 países. Para a rede de colaboração científica no mundo entre os países, instituições e autores, foi construída e caracterizada no período de 1945 a 2010. Esta pesquisa analisou 1245 artigos científicos, publicados por 2860 autores, de 1000 instituições distintas pertencentes a 89 países.

O biogás, gerado nas estações de tratamento de esgoto apresenta-se com uma importante contribuição na produção de eletricidade a partir de fontes renováveis. Nesse trabalho foi desenvolvido um aplicativo computacional baseado em algoritmos taxonômicos, cuja proposta é mostrar os resultados de seleção das ETEs, que apresente os melhores indicativos para a produção de energia elétrica a partir do biogás gerado nessas estações. A apresentação desses resultados é mostrada em uma estrutura taxonômica, que pode variar conforme o algoritmo selecionado no aplicativo. O experimento desenvolvido também mostrou o algoritmo mais adequado nas diversas simulações de caso proposta. A maturação desse trabalho se propõe então em auxiliar na tomada de decisões para futuros gestores de empreendimentos de geração de energia elétrica a biogás, que de uma forma gráfica, possa ter os dados classificados com critérios previamente escolhidos sobre perspectivas definidas na priorização de critérios técnicos e econômicos.

A disposição irregular dos resíduos sólidos é um dos grandes problemas enfrentados no mundo, ao qual vem sendo implantados vários sistemas para o seu controle, uma alternativa sustentável para isto são os aterros sanitários, que é uma forma mais eficaz e ambientalmente correta. Nesse contexto, este trabalho estudou os aspectos técnicos, econômicos e ambientais que estão associados a captação do biogás e o seu aproveitamento a partir dos resíduos sólidos urbanos em aterros sanitários. Através da apresentação de processos, são estabelecidas vantagens relacionadas a geração de energia renovável e acima de tudo limpa, que reduz os impactos provocados no processo de tratamento e principalmente pela queima dos resíduos proporcionando geração de créditos de carbono. Através de uma revisão bibliográfica este trabalho ilustrou as etapas de concepção de um aterro sanitário, bem como a captação do biogás para posteriormente ser utilizado como fonte de energia. O estudo aponta para o mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) ao qual permite reduções nas emissões de gases do efeito estufa (GEE).

O setor sucroalcooleiro tem se destacado pelo aumento da produção e independência energética e isso se deve em parte à pesquisa e desenvolvimento voltados para o aproveitamento de seus resíduos. O crescimento do setor traz consigo o aumento da produção de etanol e dos resíduos gerados pelo seu processo de produção, entre eles a vinhaça, que é produzida na proporção de 10 a 15 litros para cada litro de etanol. Rica em nutrientes, a vinhaça vem sendo amplamente utilizada na fertirrigação de áreas cultivadas com cana-de-açúcar, contudo, a vinhaça possui alto potencial de poluição e sua disposição deve ser feita com cautela. Neste cenário, a biodigestão anaeróbia é uma alternativa para o tratamento da vinhaça, reduzindo a matéria orgânica do resíduo e gerando o biogás, um biocombustível rico em metano que pode ser aproveitado na agroindústria para geração de energia elétrica, como combustível veicular ou como fonte de calor para o processo.

Em tempos de crise energética, se torna cada vez mais importante e interessante conhecer as fontes de energia alternativas que existem ao nosso alcance e os meios que se utilizam para explorar-lhas. Segundo a Empresa de Pesquisa Energética (EPE), até 2030, estima-se que, com o aumento da demanda de energia, haverá o crescimento da utilização de outras fontes primárias renováveis de energia, que representará 7% do total energético do país. Este livro apresenta uma excelente alternativa para o aproveitamento energético e consiste na avaliação da aplicação de biodigestores e do subproduto biogás para a geração de energia elétrica, por meio de um gerador movido por um motor à combustão, bem como a análise da viabilidade financeira de um pequeno projeto. A metodologia aplicada nesse livro se baseia nas metodologias usadas por Arruda et.al. (2002), Gaspar (2003), Martin et al. (1998) e Zanin et. al. (2010). Direcionado a estudantes de engenharia interessados na área de energia renováveis e a produtores rurais dedicados a pecuária semi-extensiva em zonas isoladas. Aproveite essa oportunidade para descobrir como aproveitar o potencial energético que está próximo a você.

This book focuses on agricultural waste treatment and renewable energy production from the perspective of anaerobic digestion. It covers topics on anaerobic digestion processes and practices in various types of biogas plant construction and management and systematically addresses the principle and main features of three kinds of anaerobic digestion systems: household digesters, biogas septic tanks, and biogas plants. Instructive, informative and easy to understand, the book offers a valuable asset for researchers, technicians, graduate students and managerial personnel working in the areas of renewable energy, agricultural ecological engineering and the treatment and utilization of agricultural wastes.

This book focuses on biogas production by anaerobic digestion, which is the most popular bioenergy technology of today. Using anaerobic digestion for the production of biogas is a sustainable approach that simultaneously also allows the treatment of organic waste. The energy contained in the substrate is released in the form of biogas, which can be employed as a renewable fuel in diverse industrial sectors.

Although biogas generation is considered an established process, it continues to evolve, e.g. by incorporating modifications and improvements to increase its efficiency and its downstream applications. The chapters of this book review the progress made related to feedstock, system configuration and operational conditions. It also addresses microbial pathways utilized, as well as storage, transportation and usage of biogas.

This book is an up-to-date resource for scientists and students working on improving biogas production.

With pressure increasing to utilise wastes and residues effectively and sustainably, the production of biogas represents one of the most important routes towards reaching national and international renewable energy targets. The biogas handbook: Science, production and applications provides a comprehensive and systematic guide to the development and deployment of biogas supply chains and technology.
Following a concise overview of biogas as an energy option, part one explores biomass resources and fundamental science and engineering of biogas production, including feedstock characterisation, storage and pre-treatment, and yield optimisation. Plant design, engineering, process optimisation and digestate utilisation are the focus of part two. Topics considered include the engineering and process control of biogas plants, methane emissions in biogas production, and biogas digestate quality, utilisation and land application. Finally, part three discusses international experience and best practice in biogas utilisation. Biogas cleaning and upgrading to biomethane, biomethane use as transport fuel and the generation of heat and power from biogas for stationery applications are all discussed. The book concludes with a review of market development and biomethane certification schemes.

With its distinguished editors and international team of expert contributors, The biogas handbook: Science, production and applications is a practical reference to biogas technology for process engineers, manufacturers, industrial chemists and biochemists, scientists, researchers and academics working in this field.

Design and Optimization of Biogas Energy Systems presents an overview on planning, implementing, assessing and optimizing biogas systems, from fuel conversion to power generation. The book introduces the fundamental elements of bioenergy systems, highlighting the specificities of biogas systems. It discusses the current state of their adoption at a global level and the challenges faced by designers and operators. Methods for sizing, simulating and modeling are discussed, including prefeasibility analysis, available production processes, integration into hybrid energy systems, and the application of Big Data analysis and game theory concepts. All chapters include real-life examples and exercises to illustrate the topics being covered.

The book goes beyond theory to offer practical knowledge of methods to reach solutions to key challenges in the field. This is a valuable resource for researchers, practitioners and graduate students interested in developing smart, reliable and sustainable biogas technologies.

La Vinaza es efluente de la primera columna de destilación que tiene una alta concentración de carga orgánica. La biodegradación anaeróbica de vinaza en una destilería de alcohol, que se almacena en piscina de degradación natural, generando metano hacia la atmósfera, aumentando los gases de efecto invernadero. La investigación da lineamientos en búsqueda de nuevas alternativas energéticas, el biogás generado por la biodegradación anaeróbica de la vinaza, es un combustible limpio que genera menos gases de efecto invernadero y a su vez disminuyendo al calentamiento global. La evaluación de los resultados se demuestra que podemos reemplazar el 70?combustible fósil por biogás en la destilería, para estimar la alternativa de aprovechamiento energético en calderas y energía eléctrica. El estudio contribuye a minimizar el impacto que produce la vinaza al medio ambiente, lográndose en este estudio una remoción del 72% DQOt (total) y 77.55% DQOs (soluble) Mediante el estudio proyectado en este libro se pudo demostrar, que se puede vender las reducciones emisiones de metano de acuerdo al proyecto MDL.

This book highlights the current limitations of biogas production and yield and new avenues to improving them. Biogas production and yield are among the most important renewable energy targets for our world. Pursuing an innovative and biotechnological approach, the book presents alternative sources for biogas production and explores a broad range of aspects, including: pre-treatment of substrates, accelerators (enzyme-mediated) and inhibitors involved in the process of obtaining biogas and its yield, design specifications for digesters/modified digesters, managing biogas plants, microbial risk and slurry management, energy balance and positive climatic impacts of the biogas production chain, and the impacts on Human, Animal and Environmental Health (“One Health” concept for the biogas chain).

The leading book on the market just got better: With its unique approach covering all aspects of setting up and running a biogas plant, this new edition has been expanded to include recent advances in biomass processing.
The author is a key player in the field, who has designed numerous small- and industrial-scale biogas plants, and who is also a long-time lecturer on biogas production, thus combining didactical skill with real-life expertise. As such, he covers both the biological and technical aspects of biogas generation. The full range of biogas substrates and processing modes is explained, from agricultural and industrial waste to marine algae and sediment. On-site use of biogas for conversion into electricity, fuel and heat is also discussed, as are safety and regulatory issues. Many real-life examples of European biogas plants already in operation illustrate the contents, as do numerous schemes, diagrams and summary tables.
For this new edition, biogas analytics and quality control required for feeding biogas into natural gas networks are included, as is a completely new chapter on the microbiology of biogas-producing bacterial communities.

The use of environmental and nutritional factors to optimize fermentation conditions, are important for application of bioprocesses. To optimize these processes using conventional techniques, for example the one factor at a time method, is time consuming and laborious. Statistical design of experiments has become popular for medium optimization in industry since this allows the investigator to assess more than one factor at a time. This method is a time saving and effective method for the screening significant factors of a multivariable system. This book reviews the latest research on statistical optimization of total biogas produced by Clostridium beijerinkii and Clostridium paraputrificum utilizing N-acetylglucosamine as the main carbon source. Individual chapters cover different stages in the optimization design. The Plackett and burman screening design was used to identify significant medium constituents. The information gathered from each stage of an optimization process was used for the next stage of optimization. In addition to presenting recent research in this area, this book also contains important discussions on the potential benefits of using statistical optimization design over the traditional one factor at a time optimization method.

Master's Thesis from the year 2008 in the subject Agrarian Studies, grade: Very Good, course: Tropical Land Resources Management, language: English, abstract: Abstract The study was conducted in North Wollo, Mersa-Chekorsa village, Ethiopia in 2006/2007, where animal dung for biogas production is available. The overall objective of the study was to introduce economically feasible, technically acceptable and environmentally friendly biogas plant to the farming community and other potential users in Ethiopia. The research was carried on two types of biogas plants of 3m3 capacity (1) geo-membrane plastic (two single and two double layered) biogas plants constructed below and above the ground surface and (2) fixed-dome biogas plant. Each bio-digesters was fed with a mixture of 75Kg of cow-dung and 75Kg pure water at equal volume and proportion. Amount of gas and slurry were measured using calibrated biogas burner and weight balance respectively. The quality of the slurry (i.e. total-N and organic matter content) were analyzed in the laboratory using Kjeldahl and ash method respectively. The bio-digesters were compared after gas has completely produced at the end of 40 days of fermentation with respect to amount of gas and slurry produced, quality of slurry in terms of total-N and organic matter content. Economic analysis of the bio-digesters was carried out using cost-benefit analysis. The social aspect of using biomass and biogas technologies and environmental impact assessment of the new geo-membrane plastic biogas technology was also assessed. The emissions of CO2 and CH4 were computed by measuring the production of biogas in the two models of bio-digester. Fermented slurry contained larger nitrogen content than fresh cow dung in both models of bio-digester. The geo-membrane plastic biogas plant gave higher net benefit than fixed-dome biogas plant. So, from this, investment on geo-membrane plastic bio-digester is economically feasible. Environmental impact assessme.

This book derives an explicit analytical pattern (or framework) that permits the examination and optimization of biogas production systems. It provides a concise overview of the current status of biogas and biogas coupled agricultural systems in China, and introduces evaluation methods for energy efficiency, environmental emissions, economic performance and sustainability assessment approaches. Based on empirical studies, it also explores future options for the system development by focusing on emissions mitigation, biogas energy efficiency and system sustainability. Systematic methods of life cycle assessment and thermodynamic analysis may provide new angles for biogas system evaluation. The system discussed is not only a biogas producer, but also a biogas-linked ecological agricultural system, which has the potential to broaden the applicable scopes of renewable energy and eco-agricultural management. The comprehensive, in-depth knowledge and experience presented provide new analytical approaches for researchers in relevant fields and shed light on the construction and operation of emerging anaerobic digestion and biogas industries. This book is a valuable resource for researchers focusing on biogas system modeling, project managers and policymakers.

Anaerobic biotechnology is a cost-effective and sustainable means of treating waste and wastewaters that couples treatment processes with the reclamation of useful by-products and renewable biofuels. This means of treating municipal, agricultural, and industrial wastes allows waste products to be converted to value-added products such as biofuels, biofertilizers, and other chemicals. Anaerobic Biotechnology for Bioenergy Production: Principles and Applications provides the reader with basic principles of anaerobic processes alongside practical uses of anaerobic biotechnology options. This book will be a valuable reference to any professional currently considering or working with anaerobic biotechnology options.

Methane or biogas is a colourless, odourless, flammable gas and the main constituent, 85% to 90%, of the piped natural gas that we use in our homes in the UK, Europe and the USA.
Methane can be made using simple apparatus and a process known as anaerobic digestion. Anaerobic digestion is one of the most common biological procedures in nature, as the name implies, it means to carry or breakdown in the absence of air. Once you know the principles of this process it is possible to make biogas in small or large quantities from a variety of waste materials. The book describes making an anaerobic digester using an oil drum and a rubber inner tube as the gas storage vessel as well as a larger continuous digester. The book also contains diagrams, list of materials and websites for further reading.

The gas produced can be used for cooking and heating and even for running a gas engine.

Environmental protection and resource recovery are two crucial issues facing our society in the 21st century. Anaerobic biotechnology has become widely accepted by the wastewater industry as the better alternative to the more conventional but costly aerobic process and tens of thousands of full-scale facilities using this technology have been installed worldwide in the past two decades.

Anaerobic Biotechnology is the sequel to the well-received Environmental Anaerobic Technology: Applications and New Developments (2010) and compiles developments over the past five years. This volume contains contributions from 48 renowned experts from across the world, including Gatze Lettinga, laureate of the 2007 Tyler Prize and the 2009 Lee Kuan Yew Water Prize, and Perry McCarty, whose pioneering work laid the foundations for today's anaerobic biotechnology. This book is ideal for engineers and scientists working in the field, as well as decision-makers on energy and environmental policies.

This book presents new application processes in the context of anaerobic digestion (AD), such as phosphorus recovery, microbial fuel cells (MFCs), and seaweed digestion. In addition, it introduces a new technique for the modeling and optimization of AD processes. Chapters 1 and 2 review AD as a technique for converting a range of organic wastes into biogas, while Chapter 3 discusses the recovery of phosphorus from anaerobically digested liquor. Chapters 4 and 5 focus on new techniques for modeling and optimizing AD. Chapters 6 and 7 then describe the state of the art in AD effluent treatment. The book's final three chapters focus on more recent developments, including microbial fuel cells (MFCs) (Chapter 8), seaweed production (Chapter 9), and enzyme technologies (Chapter 10).

A partir da comprovação da viabilidade econômica do uso de biodigestores, várias cidades do Paraná já utilizam o método. O funcionamento consiste basicamente em transformar fezes suínas em energia renovável através do subproduto da biomassa, o biogás. Além desse, outro subproduto que pode ser utilizado é o biofertilizante - ótimo substituto para o fertilizante comum. A base desse trabalho toma como princípio a caracterização da região de estudo com posterior dimensionamento do biodigestor de estilo canadense. A partir dos cálculos, constatou-se que a quantidade de energia utilizada mensalmente na propriedade é de 449,7 kWh/mês, que é menor que a quantidade que seria produzida, aproximadamente 2.706 kWh/mês. Dessa forma, o excedente mensal seria de 2.256,3 kWh/mês que poderia ser vendido para a COPEL mediante chamada pública - o valor adotado para fins de cálculos foi de R$ 0,30. Com base nisso, o tempo de retorno, levando em consideração as economias na conta de luz e na quantidade utilizada de botijões de gás, seria em torno de 11 meses, tornando viável a implantação desse meio de energia renovável nessa propriedade rural no interior do município de Nova Prata do Iguaçú - PR.

Manual práctico de diseño con mas de 450 páginas sobre biodigestores tropicalizados tipo laguna, apropiados para paises tropicales. Contiene recomendaciones y procedimientos para el dimensionamiento, diseño y construcción de biodigestores industriales para la producción de biogás el que se aprovecha como combustible en generadores para la producción de electricidad o de calor en calderas.
Incluye varios ejemplos de dimensionamiento de biodigestores industriales para el aprovechamiento de purines de cerdo, gallinaza, estiércol de ganado y mezcla de varios sustratos.
Incluye esquemas y fotografías para el diseño de biodigestores.
El libro esta compuesto de 17 capítulos que cubren la producción de biogás, dimensionamiento de biodigestores, construcción del muro perimetral, usos del biogas, operación y mantenimiento.

O berço da formação étnica brasileira é europeu, com hábitos de consumo americano, que valoriza a energia centralizada que provoca dependência. Energia elétrica se compra da fornecedora, petróleo da Petrobrás, gás da distribuidora. O petróleo está sujeito ao mercado internacional e tem dias contados para terminar. A biomassa pode ser produzida onde houver condições naturais. Democratiza a utilização de energia, reduzindo custos de produção onde houver disponibilidade ou o aproveitamento de subprodutos que às vezes são dispostos no meio ambiente, gerando desequilíbrios prejudiciais. A legislação impõe regras para o tratamento destes subprodutos, que geram custos. De outro lado está a necessidade de energia. Por que não fazer o encontro da obrigatoriedade do tratamento com a produção próprio de energia. Na prática biomassa são dejetos animais, resíduos industriais, restos vegetais e animais. Milhares de toneladas de dejetos animais são lançados no ambiente, causando maus odores, gerando moscas e poluindo á água, o solo e o ar. Se fermentarmos os dejetos em biodigestores estaremos diminuindo muitos desses problemas e ainda produzindo energia.

Os dejetos da pecuária suinícola constituem um dos mais sérios problemas ambientais, uma das tecnologias aplicadas de grande efeito para minimiza a poluição é o Biodigestor, um equipamento que dar-se-á possibilidade dos dejetos passarem por um processo de digestão anaeróbia visando à geração de biogás como fonte alternativa de energia e a redução da matéria orgânica poluente, transformando-a em um excelente fertilizante natural livre de contaminação chamado de Biofertilizante. A Tecnologia Social Biodigestor, através dos benefícios supracitados, garante a preservação ambiental, geração de renda e a consciência ecológica de toda comunidade envolvida.

This book discusses biomethane and the processes and applications downstream from biogas production. Biogas is a result of anaerobic digestion of agricultural or general household waste, such as manure, plants or food waste, and as such is considered a renewable energy source. Biomethane is a gas that results from any process that improves the quality of biogas by reducing the levels of carbon dioxide, hydrogen sulfide, moisture and other contaminant gases. Chemically, biomethane is the same as methane, and its name refers to the method of production rather than the content.

Emerging Technologies and Biological Systems for Biogas Upgrading systematically summarizes the fundamental principles and the state-of-the-art of biogas cleaning and upgrading technologies, with special emphasis on biological processes for carbon dioxide (CO2), hydrogen sulfide (H2S), siloxane, and hydrocarbon removal. After analyzing the global scenario of biogas production, upgrading and utilization, this book discusses the integration of methanation processes to power-to-gas systems for methane (CH4) production and physiochemical upgrading technologies, such as chemical absorption, water scrubbing, pressure swing adsorption and the use of membranes. It then explores more recent and sustainable upgrading technologies, such as photosynthetic processes using algae, hydrogen-mediated microbial techniques, electrochemical, bioelectrochemical, and cryogenic approaches. H2S removal with biofilters is also covered, as well as removal of siloxanes through polymerization, peroxidation, biological degradation and gas-liquid absorption. The authors also thoroughly consider issues of mass transfer limitation in biomethanation from waste gas, biogas upgrading and life cycle assessment of upgrading technologies, techno-economic aspects, challenges for upscaling, and future trends.

Providing specific information on biogas upgrading technology, and focusing on the most recent developments, Emerging Technologies and Biological Systems for Biogas Upgrading is a unique resource for researchers, engineers, and graduate students in the field of biogas production and utilization, including waste-to-energy and power-to-gas. It is also useful for entrepreneurs, consultants, and decision-makers in governmental agencies in the fields of sustainable energy, environmental protection, greenhouse gas emissions and climate change, and strategic planning.

Interest in anaerobic digestion (AD), the process of energy production through the production of biogas, has increased rapidly in recent years. Agricultural and other organic waste are important substrates that can be treated by AD.

This book is one of the first to provide a broad introduction to anaerobic digestion and its potential to turn agricultural crops or crop residues, animal and other organic waste, into biomethane. The substrates used can include any non-woody materials, including grass and maize silage, seaweeds, municipal and industrial wastes. These are all systematically reviewed in terms of their suitability from a biological, technical and economic perspective. In the past the technical competence and high capital investment required for industrial-scale anaerobic digesters has limited their uptake, but the authors show that recent advances have made smaller-scale systems more viable through a greater understanding of optimising bacterial metabolism and productivity. Broader issues such as life cycle assessment and energy policies to promote AD are also discussed.

With the growing demand for renewable, sustainable and efficient energy, biogas is one of the most promising methods to meet global renewable energy goals. Anaerobic Digestion: From Biomass to Biogas provides a comprehensive and systematic guide to developing and implement technology for biogas. This book gives a brief overview of biogas as an energy alternative, discusses biomass resources, basic biogas science and engineering, feedstock characterisation, storage, pretreatment and yield optimisation. Plant design, development and process control, emissions, digestate quality, engineering, process optimisation, land use and fertilisation are also included. Biogas generation, cleaning, upgrading and use as a transport fuel are also discussed. Anaerobic Digestion: From Biomass to Biogas is a practical guide to biogas technologies for process developers, producers, industrial chemists and biochemists, biologists, researchers, and academics in this area.

Este estudo examinou a viabilidade da aplicação do biorreator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) com separação de fases incluindo acidogenesis/methanogenensis, para tratar efluentes lácteos. A indústria leiteira é uma das principais agroindústrias em todo o mundo. Ao mesmo tempo, a indústria leiteira é uma das indústrias mais poluentes, não só em termos de volume de efluentes gerados, mas também em termos de características. Muitos métodos de tratamento estão disponíveis para tratar estes resíduos, mas os métodos de tratamento anaeróbico parecem ser mais viáveis para o tratamento de resíduos lácteos, assim como para a recuperação de energia durante este processo. Entre os tratamentos anaeróbicos, os reatores UASB de duas fases trabalham eficientemente para tratar também para mitigar a questão da acidificação do efluente lácteo.