Biohydrogen Generation from Beer Brewery Wastewater Using an Anaerobic Contact Filter

Abstract

Anaerobic digestion of organics present in beer brewery wastewater was investigated based on hydrogen generation. The advantage of the fermentative method of biohydrogen generation is that it treats the waste and also yields energy value in terms of hydrogen, which is not a greenhouse gas, as a gaseous by-product. The hydrogen-generating microflora was isolated from cow dung through pH adjustment (pH 5) coupled with two consecutive heat treatments (1 hr each). For influent chemical oxygen demand (COD), a concentration of 2,470 mg/L at a hydraulic retention time (HRT) of 1 day resulted in the following values: outlet COD, 760 mg/L; biogas volume, 6.7 L; and hydrogen content, 60%. A 7-day HRT for the influent COD resulted in the following values: outlet COD, 112 mg/L; biogas volume, 9.7 L; and hydrogen content, 62%. The volatile fatty acid content, redox potential, and pH in the reactor were 440 ± 120 mg/L, −360 ± 30 mV, and 5.5 ± 0.2, respectively. The average biogas generation destroyed 0.47 m³ of COD per kg during anaerobic digestion of beer brewery wastewater based on biohydrogen generation. The study proved the feasibility of the fermentative method of biohydrogen generation from beer brewery wastewater.

RESUMEN

La digestión anaeróbica de los compones orgánicos presente en aguas residuales de la cervecería fue investigada basada en la generación del hidrógeno. La ventaja del método fermentante de generar biohidrógeno es que trata el desecho y también rinde valor de la energía con respecto de hidrógeno, un gas que no es causante del efecto invernadero, como subproducto gaseoso. La microflora de hidrógeno generación fue aislada de estiércol de vaca con un ajuste de pH (pH 5) juntado con dos tratamientos térmicos consecutivos (1 hr por cada uno). Para determinar la demanda químico de oxígeno (DQO) del agua bruta, una concentración de 2,470 mg/L con un tiempo de retención hidráulica (TRH) de 1 día dio lugar a los valores siguientes: DQO de la salida, 760 mg/L; volumen de biogas, 6.7 L; y contenido de hidrógeno, 60%. Un TRH de 7 días para la DQO del agua bruta dio lugar a los valores siguientes: DQO de la salida, 112 mg/L; volumen de biogas, 9.7 L; y contenido de hidrógeno, 62%. El contenido del ácido graso volátil, el potencial redox, y el pH en el reactor eran 440 ± 120 mg/L, −360 ± 30 mV, y 5.5 ± 0.2, respectivamente. La generación media de biogas destruyó 0.47 m³ de DQO por cada kilogramo durante la digestión anaeróbica de las aguas residuales de la cervecería basada en la generación de biohidrógeno. El estudio probó la viabilidad del método fermentante de generar biohidrógeno de las aguas residuales de la cervecería.

• Anaerobic contact filter
• Beer brewery wastewater
• Biohydrogen
• Cow dung microflora

Palabras clave:

• Aguas residuales de la cervecería
• Biohidrógeno
• Filtro anaerobio de contacto
• Microflora del estiércol de vaca