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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11889| Título: | Codigestão de lodo de laticínios e leite de descarte para geração de energia com biogás |
| Título(s) alternativo(s): | Dairy sludge and waste milk co-digestion for biogas power generation |
| Autor(es): | Cruz, Vinicius Alexandre de Almeida |
| Orientador(es): | Costanzi, Ricardo Nagamine |
| Palavras-chave: | Biogás Lodo residual Digestão anaeróbia Biogas Sewage sludge |
| Data do documento: | 28-Nov-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | CRUZ, Vinicius Alexandre de Almeida. Codigestão de lodo de laticínios e leite de descarte para geração de energia com biogás. 2019. 73 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2019. |
| Resumo: | Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o potencial de geração de biogás utilizando resíduos orgânicos gerados em indústria de laticínios: lodo flotado após centrifugação e o leite de descarte. O biogás é gerado na digestão anaeróbia de resíduos orgânicos e mostra-se como uma alternativa sustentável de disposição e tratamento de resíduos gerados nos processos industriais. O estudo da geração de biogás foi realizado em 14 biodigestores de bancada construídos em garrafas pet e seringa de 60 mL para o armazenamento do biogás gerado ao longo do tempo. No ensaio do delineamento experimental as proporções dos resíduos de laticínios em cada biodigestor foram delimitadas pelo método do delineamento composto central rotacional (DCCR) e o inóculo foi adicionado na proporção de 30% do volume ocupado pelos resíduos de laticínios. No ensaio da digestão de lodo e inóculo, os biodigestores foram limitados em 10% de sólidos totais. Os parâmetros analisados foram: pH, sólidos totais, sólidos voláteis e fixos, produção e análise qualitativa do biogás. Além disso, foi analisado o tempo de retorno do investimento em dois sistemas de codigestão que destinam o biogás para queima em caldeira ou geração de eletricidade. Como principais resultados, obteve-se uma produtividade de biogás de 49,62 mL g -1 de sólidos voláteis inseridos no biodigestor 5 e 46,77 mL g-1 de sólidos voláteis no biodigestor 3. Houve o decaimento do pH nos biodigestores devido ao acúmulo de ácidos graxos voláteis, atingindo valores superiores a 6.000 mg L-1 , no qual inibiu a atividade biológica a partir do terceiro dia de biodigestão e consequentemente a produção de biogás. A análise do tempo de retorno para o investimento em equipamentos de uma unidade de produção de biogás na codigestão de lodo de laticínios e leite de descarte considerando o PCI do biogás foi inferior ao uso de biomassa do tipo cavaco de eucalipto para queima em caldeira. Porém a análise de geração de energia por meio de moto gerador via biogás apresentou valores de tempo de retorno de 1 ano e 9 meses para o biodigestor com leite de descarte mais inóculo e 1 ano e 3 meses para o biodigestor com lodo, leite de descarte e inóculo. |
| Abstract: | This research aimed to evaluate the potential of biogas generation from the dairy industry waste: floated sludge after centrifugation and discarded milk. Biogas is generated in anaerobic digestion of organic waste and is a sustainable alternative for disposal and treatment of industrial waste process. The study of biogas generation was carried out in 14 bench biodigestors built in pet bottles, and syringes with a volume of 60 mL for the storage of biogas generated over time. In the experimental design the proportions of dairy residues used in each biodigester were determined by the central composite rotational design (CCRD) method. Inoculum was added at a rate of 30% of the total volume of dairy waste. In the sludge and inoculum digestion assay, digesters were limited to 10% total solids. The parameters analyzed were: pH, total solids, volatile and fixed solids, biogas production and qualitative analysis. In addition, the turnaround time in two target coding systems or biogas for boiler burning or electricity generation was analyzed. The main results were a biogas productivity of 49.62 mL g-1 of volatile solids in the biodigester 5 and 46.77 mL g -1 of volatile solids in the biodigester 3. There was a pH decay due to the accumulation of volatile fatty acids, reaching values above than 6000 mg L-1 , which inhibited the biological activity from the third day of digestion and consequently the production of biogas. The qualitative analysis of biogas in NaOH solution resulted in an average concentration of 60% of CH4 contained in the biogas produced. The payback time analysis for equipment investment of a biogas production unit in the co-digestion of dairy sludge and discarded milk considering the biogas PCI was lower than the use of eucalyptus chip, that was a type of biomass for boiler burning. However, the analysis of power generation by biogas motor generator showed return time values of 1 year and 9 months for the biodigester with descarded milk and inoculum; and 1 year and 3 months for the biodigester with sludge, discarded milk and inoculum. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11889 |
| Aparece nas coleções: | LD - Engenharia Ambiental |
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