Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás

Walter C. Principe-Garrampie; Serapio A. Quillos-Ruiz; Nelver Escalante-Espinoza; Rubén A. Figueroa-León

doi:10.18687/LACCEI2022.1.1.116

Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás

Translated title of the contribution: Degree of air pollution due to the effect of cattle excreta during the generation of biogas

Walter C. Principe-Garrampie
, Serapio A. Quillos-Ruiz
, Nelver Escalante-Espinoza
, Rubén A. Figueroa-León

Academic Department of Energy, Physics and Mechanics

Universidad Nacional del Santa

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference contribution › peer-review

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Abstract

In this research work, the degree of contamination produced by the excreta of dairy cows in a stable in the Isla Blanca sector, Pampa la Grama town center, in the town of Santa was determined. Using a home-made batch biodigester, a 20 kg sample of fresh excreta was analyzed for 45 days, calculating from the pressure data and the biodigester volume characteristics, the amount of biogas generated. The composition of this biogas was then determined by analysis, finding that 59% corresponds to CH4, 38.5% to CO2 and 2.5% to other gases. From these values, the mass of methane (2.9408 g) and the mass of carbon dioxide (5.265726 g) generated by the sample were calculated. These values were mathematically generalized for the excreta accumulated during one day and then by superposition of values for all the biomass of the barn, considering the lag in degradation between the excreta from one day to the next. Finally, the concentrations of both gases considered were determined in the air of the room. The analysis was done by three different methods, which yielded relatively small concentration values, concluding that the degree of air pollution from cattle excreta is not really considerable.

Translated title of the contribution	Degree of air pollution due to the effect of cattle excreta during the generation of biogas
Original language	Spanish
Title of host publication	20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology
Subtitle of host publication	"Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022
Editors	Maria M. Larrondo Petrie, Jose Texier, Andrea Pena, Jose Angel Sanchez Viloria
Publisher	Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions
ISBN (Electronic)	9786289520705
DOIs	https://doi.org/10.18687/LACCEI2022.1.1.116
State	Published - 2022
Event	20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI 2022 - Boca Raton, United States Duration: 18 Jul 2022 → 22 Jul 2022

Publication series

Name	Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology
Volume	2022-July
ISSN (Electronic)	2414-6390

Conference

Conference	20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI 2022
Country/Territory	United States
City	Boca Raton
Period	18/07/22 → 22/07/22

Bibliographical note

Publisher Copyright:
© 2022 Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions. All rights reserved.

UN SDGs

This output contributes to the following UN Sustainable Development Goals (SDGs)

SDG 11 Sustainable Cities and Communities

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10.18687/LACCEI2022.1.1.116

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Principe-Garrampie, W. C., Quillos-Ruiz, S. A., Escalante-Espinoza, N., & Figueroa-León, R. A. (2022). Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás. In M. M. Larrondo Petrie, J. Texier, A. Pena, & J. A. S. Viloria (Eds.), 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology: "Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022 (Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology; Vol. 2022-July). Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions. https://doi.org/10.18687/LACCEI2022.1.1.116

Principe-Garrampie, Walter C. ; Quillos-Ruiz, Serapio A. ; Escalante-Espinoza, Nelver et al. / Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás. 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology: "Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022. editor / Maria M. Larrondo Petrie ; Jose Texier ; Andrea Pena ; Jose Angel Sanchez Viloria. Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions, 2022. (Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology).

@inproceedings{096958b3029241c6a5fdd0b4cf3b2a2c,

title = "Grado de contaminaci{\'o}n del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generaci{\'o}n de biog{\'a}s",

abstract = "En este trabajo de investigaci{\'o}n, se determin{\'o} el grado de contaminaci{\'o}n producido por las excretas de vacas lecheras en un establo del sector Isla Blanca, centro poblado Pampa la Grama, en la localidad de Santa. Utilizando un biodigestor batch de fabricaci{\'o}n casera, se analiz{\'o} una muestra de 20 kg de excreta fresca durante 45 d{\'i}as, calculando a partir de los datos de presi{\'o}n y las caracter{\'i}sticas del volumen del biodigestor, la cantidad de biog{\'a}s generado. Luego se determin{\'o} la composici{\'o}n de este biog{\'a}s mediante an{\'a}lisis, encontrando que el 59\% corresponde a CH4, el 38,5\% a CO2 y el 2,5\% a otros gases. A partir de estos valores, se calcul{\'o} la masa de metano (2,9408 g) y la masa de di{\'o}xido de carbono (5,265726 g) generadas por la muestra. Estos valores se generalizaron matem{\'a}ticamente para la excreta acumulada durante un d{\'i}a y luego por superposici{\'o}n de valores para toda la biomasa del establo, considerando el desfase en la degradaci{\'o}n entre las excretas de un d{\'i}a al siguiente. Finalmente, se determinaron las concentraciones de ambos gases considerados en el aire de la habitaci{\'o}n. El an{\'a}lisis se realiz{\'o} mediante tres m{\'e}todos diferentes, que arrojaron valores de concentraci{\'o}n relativamente bajos, lo que permiti{\'o} concluir que el grado de contaminaci{\'o}n atmosf{\'e}rica por excrementos de ganado no es realmente considerable.",

keywords = "biogas, biomass, Bovine excreta, greenhouse gases, methane",

author = "Principe-Garrampie, \{Walter C.\} and Quillos-Ruiz, \{Serapio A.\} and Nelver Escalante-Espinoza and Figueroa-Le{\'o}n, \{Rub{\'e}n A.\}",

note = "Publisher Copyright: {\textcopyright} 2022 Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions. All rights reserved.; 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI 2022 ; Conference date: 18-07-2022 Through 22-07-2022",

year = "2022",

doi = "10.18687/LACCEI2022.1.1.116",

language = "Espa{\~n}ol",

series = "Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology",

publisher = "Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions",

editor = "\{Larrondo Petrie\}, \{Maria M.\} and Jose Texier and Andrea Pena and Viloria, \{Jose Angel Sanchez\}",

booktitle = "20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology",

}

Principe-Garrampie, WC, Quillos-Ruiz, SA , Escalante-Espinoza, N & Figueroa-León, RA 2022, Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás. in MM Larrondo Petrie, J Texier, A Pena & JAS Viloria (eds), 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology: "Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022. Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology, vol. 2022-July, Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions, 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI 2022, Boca Raton, United States, 18/07/22. https://doi.org/10.18687/LACCEI2022.1.1.116

Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás. / Principe-Garrampie, Walter C.; Quillos-Ruiz, Serapio A.; Escalante-Espinoza, Nelver et al.
20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology: "Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022. ed. / Maria M. Larrondo Petrie; Jose Texier; Andrea Pena; Jose Angel Sanchez Viloria. Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions, 2022. (Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology; Vol. 2022-July).

Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceeding › Conference contribution › peer-review

TY - GEN

T1 - Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás

AU - Principe-Garrampie, Walter C.

AU - Quillos-Ruiz, Serapio A.

AU - Escalante-Espinoza, Nelver

AU - Figueroa-León, Rubén A.

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - En este trabajo de investigación, se determinó el grado de contaminación producido por las excretas de vacas lecheras en un establo del sector Isla Blanca, centro poblado Pampa la Grama, en la localidad de Santa. Utilizando un biodigestor batch de fabricación casera, se analizó una muestra de 20 kg de excreta fresca durante 45 días, calculando a partir de los datos de presión y las características del volumen del biodigestor, la cantidad de biogás generado. Luego se determinó la composición de este biogás mediante análisis, encontrando que el 59% corresponde a CH4, el 38,5% a CO2 y el 2,5% a otros gases. A partir de estos valores, se calculó la masa de metano (2,9408 g) y la masa de dióxido de carbono (5,265726 g) generadas por la muestra. Estos valores se generalizaron matemáticamente para la excreta acumulada durante un día y luego por superposición de valores para toda la biomasa del establo, considerando el desfase en la degradación entre las excretas de un día al siguiente. Finalmente, se determinaron las concentraciones de ambos gases considerados en el aire de la habitación. El análisis se realizó mediante tres métodos diferentes, que arrojaron valores de concentración relativamente bajos, lo que permitió concluir que el grado de contaminación atmosférica por excrementos de ganado no es realmente considerable.

AB - En este trabajo de investigación, se determinó el grado de contaminación producido por las excretas de vacas lecheras en un establo del sector Isla Blanca, centro poblado Pampa la Grama, en la localidad de Santa. Utilizando un biodigestor batch de fabricación casera, se analizó una muestra de 20 kg de excreta fresca durante 45 días, calculando a partir de los datos de presión y las características del volumen del biodigestor, la cantidad de biogás generado. Luego se determinó la composición de este biogás mediante análisis, encontrando que el 59% corresponde a CH4, el 38,5% a CO2 y el 2,5% a otros gases. A partir de estos valores, se calculó la masa de metano (2,9408 g) y la masa de dióxido de carbono (5,265726 g) generadas por la muestra. Estos valores se generalizaron matemáticamente para la excreta acumulada durante un día y luego por superposición de valores para toda la biomasa del establo, considerando el desfase en la degradación entre las excretas de un día al siguiente. Finalmente, se determinaron las concentraciones de ambos gases considerados en el aire de la habitación. El análisis se realizó mediante tres métodos diferentes, que arrojaron valores de concentración relativamente bajos, lo que permitió concluir que el grado de contaminación atmosférica por excrementos de ganado no es realmente considerable.

KW - biogas

KW - biomass

KW - Bovine excreta

KW - greenhouse gases

KW - methane

UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85140043031

U2 - 10.18687/LACCEI2022.1.1.116

DO - 10.18687/LACCEI2022.1.1.116

M3 - Contribución a la conferencia

AN - SCOPUS:85140043031

T3 - Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology

BT - 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology

A2 - Larrondo Petrie, Maria M.

A2 - Texier, Jose

A2 - Pena, Andrea

A2 - Viloria, Jose Angel Sanchez

PB - Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions

T2 - 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI 2022

Y2 - 18 July 2022 through 22 July 2022

ER -

Principe-Garrampie WC, Quillos-Ruiz SA , Escalante-Espinoza N, Figueroa-León RA. Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás. In Larrondo Petrie MM, Texier J, Pena A, Viloria JAS, editors, 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education Caribbean Conference for Engineering and Technology: "Education, Research and Leadership in Post-Pandemic Engineering: Resilient Inclusive and Sustainable Actions", LACCEI 2022. Latin American and Caribbean Consortium of Engineering Institutions. 2022. (Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology). doi: 10.18687/LACCEI2022.1.1.116

Grado de contaminación del aire por efecto de las excretas del ganado bovino durante la generación de biogás

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