Subcritical water pretreatment enhanced methane-rich biogas production from the anaerobic digestion of brewer's spent grains

Autor(es)

Sganzerla, William Gustavo ; Ampese, Larissa Castro ; Mussatto, Solange I. ; Forster-Carneiro, Tania

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY; v. N/A, p. 19-pg., 2022-12-17.

Resumo

This study evaluated the effectiveness of a semi-continuous flow-through subcritical water hydrolysis (SWH) pretreatment of brewer's spent grains (BSG) for subsequent application in the anaerobic digestion (AD) process. BSG pretreatment was conducted at 160 degrees C and 15 MPa with a flow rate of 10 mL water min(-1) and 15 g water g(-1) BSG. The results revealed that SWH attacked the hemicellulose structure, releasing arabinose (46.54 mg g(-1)) and xylose (39.90 mg g(-1)) sugars, and proteins (34.89 mg g(-1)). The start-up of anaerobic reactors using pretreated BSG (747.71 L CH4 kg(-1) TVS) increased the methane yield compared with the reactor without pretreatment (53.21 L CH4 kg(-1) TVS). For the process with pretreatment, the generation of electricity (134 kWh t(-1) BSG) and heat (604 MJ t(-1)) are responsible for the mitigation of 43.90 kg CO2 eq t(-1) BSG. The adoption of SWH as an eco-friendly pretreatment of biomass for AD could be a technological route to increase methane-rich biogas and bioenergy production, supporting the circular economy transition by reducing the carbon footprint of the beer industry. (AU)

• Processo FAPESP: 19/26925-7 - Desenvolvimento de um sistema automatizado para produção de precursores de biocombustíveis através da tecnologia subcrítica
• Beneficiário: William Gustavo Sganzerla
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/14938-4 - Waste2energy: integração das tecnologias supercrítica e digestão anaeróbia através de um sistema automatizado para produção de precursores de biocombustíveis
• Beneficiário: Tânia Forster Carneiro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 21/12762-9 - Pré-tratamento em água subcrítica de bagaço de malte para a produção de bioprodutos em um conceito de biorrefinaria
• Beneficiário: William Gustavo Sganzerla
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto