Biochar produced from poultry litter waste

Abstract

Brazil generates substantial quantity of poultry litter waste because of its worldwide prominence in the production of broiler chickens. The volume of the poultry litter biomass generates considerable environmental impact. The objective was to characterize the biochar produced from poultry litter residue under different conditions with the aim of determining the best residence time and temperature. Poultry litter was collected after two batches of chicken breeding. Five treatments for biochar production were carried out at a temperature of 450 °C (defined by thermogravimetric analysis - TGA) and residence times of 0.5, 1, 2, 4, and 6h. The biochar produced was assessed using proximate analysis, moisture content, gravimetric yield, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and HHV (higher heating value). The results revealed that the best conditions for biochar production was 450 °C (pyrolysis) and residence time of 0.5h, with 37.21% gravimetric yield. We concluded that the biochar produced in this study is recommended for soil application but was not suitable for energy purposes because of its high ash content (up to 33.66%) and low HHV (18,907 J g-1).

Brasil genera una cantidad sustancial de desechos de cama de aves debido a su prominencia mundial en la producción de pollos de engorde. El volumen de la biomasa de la cama em avicultura genera un impacto ambiental considerable. El objetivo fue caracterizar el biocarbón producido a partir de residuos de cama em avicultura en diferentes condiciones con el fin de determinar el mejor tiempo de residencia y temperatura. La basura de las aves se recogió después de dos lotes de cría de pollos. Se realizaron cinco tratamientos para la producción de biocarbón a una temperatura de 450 ° C (definida por análisis termogravimétrico - TGA) y tiempos de residencia de 0.5, 1, 2, 4 y 6h. El biocarbón producido se evaluó mediante análisis imediata, contenido de humedad, rendimiento gravimétrico, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de energía dispersiva (EDS) y HHV (valor calorífico superior). Los resultados revelaron que las mejores condiciones para la producción de biocarbón fueron 450 ° C (pirólisis) y un tiempo de residencia de 0,5 h, con un rendimiento gravimétrico del 37,21%. Concluimos que el biocarbón producido en este estudio se recomienda para aplicación al suelo, pero no era adecuado para fines energéticos debido a su alto contenido de cenizas (hasta 33,66%) y bajo HHV (18,907 J g-1).