1. Slurry acidification: a measure to
reduce methane emission from
livestock
Zaragoza, Abril 2013
Moset, V., Cerisuelo, A., Cambra-López, M., Møller H.B

2. • La Unión Europea tiene como objetivo reducir un
27% las emisiones de NH3 agrícolas con respecto a
2000.
•Dinamarca promueve la acidificación de purines con
ácido sulfúrico como medida especifica para reducir
las emisiones de amoniaco.
Introducción

3. 0%
20%
40%
60%
80%
100%
5 6 7 8 9 10 11 12 13
%
pH
NH3 (liq)NH4
+ (liq)
NH3 (gas)
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Equilibrio del ammonio en el purin
Introducción

4. • Ventajas acidificación:
• Reducción emisiones amoniaco (70%)
• Reducción de olores
• Reducción en las emisiones de metano
• Reducción en las emisiones de H2S
• Aumenta el valor fertilizante del purín
Introducción
• Inconvenientes de la acidificación:
• Coste
• Producción de espumas de difícil manejo
• Problemas en digestión anaerobia

5. •La tecnologia de acidificacion de purines más utilizada es la
desarrollada por Infarm A/S (Alborg, Denmark)
pH-sensor
pH>5.5
5-7 kg H2SO4 Ton-1
pH>5.5
• En 2020 16-20% de las granjas danesas utilizarán esta
tecnología (Aaes et al., 2008).
Introducción

6. Actividad microbiológica de purines acidificados
• Paralización por pH bajos
• Competición entre metanogénicos y
sulfatoreductoras
• Inhibición por H2S
Introducción

7. Ácido sulfurico
(H2SO4)
Sulfuro de hidrógeno
(H2S)
Sulfatoreductoras
Hidrogeno, acético y
propiónico
Competición
Toxicidad
Introducción
Actividad microbiológica de purines acidificados

8. •Evaluar el potencial máximo de metano de purines
de cerdo y vacuno con diferentes concentraciones
de ácido sulfúrico.
•Evaluar los cambios en la composición fisicoquímica
en condiciones de inhibición y no- inhibición.
Los objetivos de este trabajo son:
Objetivos

9. Tratamientos, g H2SO4 L-1
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
5.0
10
concentraciones
de acido sulfúrico
Purin de vacuno
Materiales y Métodos
Purin de cerdo

10. 1 botella por tratamiento
•Total and volatile solids
•Volatile fatty acids
•pH
•TIDSS (H2S + HS- + S2-)
Producción y composición de biogás
•Metano
•Dióxido de carbono
•Sulfuro de hidrógeno
Composición fisicoquímica
3 botella por tratamiento
4 botellas por tratamiento Inóculo termofílico
114dias
Materiales y Métodos

11. 0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 20 40 60 80 100 120
Ultimatemethaneyield(LCH4kgVS-1)
dias
0 mgSO4 L-1
200 mgSO4 L-1
500 mgSO4 L-1
1000 mgSO4 L-1
1500 mgSO4 L-1
2000 mgSO4 L-1
2500 mgSO4 L-1
3000 mgSO4 L-1
4000 mgSO4 L-1
5000 mgSO4 L-1
Figure 1. Potencial máximo de metano de purines de cerdo con diferentes
concentraciones de ácido sulfúrico en condiciones termofílicas. Cada punto es la
media de tres botellas
Purín cerdo
No
inhibición
Inhibición
+22%
Resultados

12. -200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120
Ultimatemethaneyield(LCH4kgVS-1)
dias
0 mgSO4 L-1
200 mgSO4 L-1
500 mgSO4 L-1
1000 mgSO4 L-1
1500 mgSO4 L-1
2000 mgSO4 L-1
2500 mgSO4 L-1
3000 mgSO4 L-1
4000 mgSO4 L-1
5000 mgSO4 L-1
No
inhibition
Inhibition
Purín vacuno
Figure 1. Potencial máximo de metano de purines de cerdo con diferentes
concentraciones de ácido sulfúrico en condiciones termofílicas. Cada punto es la
media de tres botellas
Resultados

13. 0
1
2
3
4
5
6
0 20 40 60 80 100 120
Ácidosgrasosvolátiles(gL-1)
days
0
1
2
3
4
5
6
0 20 40 60 80 100 120
Ácidosgrasosvolátiles(gL-1)
days
g SO4
2- L-1
Purín cerdo Purín vacuno
Resultados

14. Purín de cerdo Purín de vacuno
Concentración de ácido sulfúrico
añadido (mg H2SO4L-1) pH medio pH medio
0 8.02 8.07
200 7.93 8.08
500 7.98 8.06
1000 7.97 7.96
1500 7.83 8.02
2000 7.90 7.97
2500 7.88 7.97
3000 7.68 7.94
4000 7.53 7.78
5000 7.59 7.72
Tabla 1. pH medido en el ensayo en discontinuo realizado con diferentes
concentraciones de ácido sulfúrico en purín de cerdo y vacuno . El valor del pH fue
calculado como el promedio de 13 medidas obtenidas a lo largo de 114 días.
Resultados

15. 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 200 500 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000
H2Sbiogas(%)
purin de cerdo
purin vacuno
Concentración de ácido sulfúrico añadido (mg H2SO4 L-1)
Resultados

16. 2.- Concentraciones de ácido sulfúrico superiores a 2000 mg H2SO4 L-1
en purines de porcino y superiores a 1500 mg H2SO4 L-1 en purines
de vacuno causaron:
1.- En purines acidificados (5000 mgSO4L-1 ) de porcino y vacuno el
potencial máximo de metano se ve reducido en un 100%.
2.1- Importantes reducciones en el potencial máximo de
metano de los purines en condiciones termofílicas.
2.2.- Acumulaciones de ácidos grasos volátiles
2.3.- Aumentos concentración H2S en el biogás
Conclusiones

17. Slurry acidification: a measure to
reduce methane emission from
livestock
Zaragoza, Abril 2013
Moset, V., Cerisuelo, A., Cambra-López, M., Møller H.B