Design of a biodigester and photobioreactor for the production and purification of biogas from anaerobic co-digestion

Authors

DOI:

https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v4i2.119

Keywords:

microalgas, processos biológicos, resíduos orgânicos, biorreatores

Abstract

Global carbon dioxide (CO2) emissions have steadily risen since the industrial revolution. In recent decades, the emissions scenario has only worsened, rising from 9.34 million tons in 1960 to 36.44 million tons in 2019. The growing concentration of atmospheric CO2 is mainly attributed to the consumption and burning of fossil fuels, which account for more than 80% of the world's primary energy demand. To help mitigate greenhouse gas emissions, biogas production in Brazil has advanced in recent years and has received incentives from the public and private sectors. The use of unconventional sources for energy generation, such as urban organic waste and residual biomass from agro-industry and agricultural processes, are exciting alternatives. With this in mind, this work aims to develop bench-scale bioreactors for generating and purifying methane-rich biogas. Autodesk® Inventor software was used to design the bioreactors. Once the bench-scale bioreactors have been built, biogas will be produced from the anaerobic co-digestion of urban and agro-industry organic waste. The biogas generated will be purified by photosynthetic carbon capture using microalgae.

Author Biographies

Augusto Paes Villas Boas, Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Tem experiência na área de projeto e desenvolvimento de sistemas de reciclagem de matéria e otimizações de processos implementados. Reciclagem e Sustentabilidade com ênfase em Engenharia Química, Materiais Compósitos e Fibra de Carbono. Matemática Aplicada com ênfase em Otimizações de Processos e Biomimética. Metal - Mecânica, projeto e construções metálicas, Usinagem com ênfase em torneamento de precisão.

Betânia Hoss Lunelli, Pontifícia Universidade Católica de Campinas

Professora e pesquisadora da Pontifícia Universidade Católica de Campinas e docente permanente do Programa de Pós Graduação em Sistemas de Infraestrutura Urbana. É diretora adjunta da Faculdade de Química e coordenadora do curso de Engenharia Química desde 2018. No período de 2010 a 2016 realizou dois pós-doutoramentos, o primeiro entre 2010 a 2014 na Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas e o segundo no período de 2014 a 2016 no Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos (USP). Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade do Sul de Santa Catarina (2003), mestrado (2007) e doutorado (2010) em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas. Seu foco de pesquisa atual é avaliar a viabilidade técnico-econômica e ambiental da digestão anaeróbia de resíduos orgânicos urbanos e agroindustriais para geração de fontes alternativas de energia.

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Published

2024-03-18

How to Cite

Paes Villas Boas, A. ., & Hoss Lunelli, B. . (2024). Design of a biodigester and photobioreactor for the production and purification of biogas from anaerobic co-digestion. Urban Engineering in Debate, 4(2), 84–92. https://doi.org/10.14244/engurbdebate.v4i2.119

Issue

Section

Geotecnia e Geoprocessamento