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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32946| Título: | Potencial de produção de biogás em escala de bancada de resíduos flotados do abate e processamento de suínos |
| Título(s) alternativo(s): | Biogas production potential on a bench scale from flotated waste from suine slaughtering and processing |
| Autor(es): | Abilhôa, Hélen Caroline Zonta |
| Orientador(es): | Bortoli, Marcelo |
| Palavras-chave: | Agroindústria Resíduos de animais Suínos Energia elétrica - Produção Biogás Agricultural industries Animal waste Swine Electric power production Biogas |
| Data do documento: | 8-Ago-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | ABILHÔA, Hélen Caroline Zonta. Potencial de produção de biogás em escala de bancada de resíduos flotados do abate e processamento de suínos. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental: Análise e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2023. |
| Resumo: | A geração de resíduos na agroindústria é um problema ambiental crescente, e as alternativas para destinação desses resíduos vêm sendo estudadas amplamente. Diante disso, o aproveitamento energético do lodo flotado, originado na etapa de tratamento de efluentes de frigoríficos de abate de suínos, surge como opção de agregação de valor ao resíduo, pois, devido a composição rica em lipídeos e sólidos voláteis, esse pode ser utilizado como substrato para digestão anaeróbia e produção de biogás. Nesse cenário, amostras de flotado de duas indústrias, foram caracterizadas quanto ao potencial de geração de biogás, através do volume de biogás ou metano obtido por unidade de massa de sólidos voláteis consumidos. Após, foram avaliados 4 experimentos de partida de reatores anaeróbios agitados continuamente, alimentados com flotado, buscando reproduzir condições operacionais que seriam aplicáveis à escala plena. As duas amostras de flotado demostraram bom potencial para produção de biogás (PBB), sendo que o maior PBB encontrado foi para amostra da empresa 2, que obteve 1.110 ± 154 mLN de biogás/gSVad e 65% de metano. Os resultados demonstram a potencialidade, tendo em vista que a percentagem de metano foi superior a 65%. Já para a empresa 1 o PBB foi de 565 ± 98 mLN de biogás/gSVad e 73% de metano. Os experimentos de partida dos reatores demonstraram que é necessário que haja aquecimento da biomassa do reator, bem como a utilização e inóculo, pois o substrato utilizado demonstrou possuir baixa capacidade de tamponamento. Com o decorrer do tempo, falhas no sistema podem vir a ocorrer, pois foi observado aumento na relação AI/AP e decréscimos no pH, bem como acúmulo de ácidos graxos voláteis ao longo do tempo do experimento. Uma elevação na relação alcalinidade intermediária/Alcalinidade parcial (AI/AP) de 1,59 mgHac.mgCaCO3-1 foi observada no Experimento 4, com acúmulo de ácido acético após aumento de carga orgânica volumétrica (COV). A COV recomendada para esse tipo de substrato em reatores do tipo CSTR é de 1,0 - 1,3 kgSV.mreator-3. Além disso, salienta-se que o uso de suplementação de alcalinidade por codigestão com dejetos apresenta-se como alternativa eficiente para recuperação de reatores em sobrecarga. |
| Abstract: | The generation of waste in the agro-industry is a growing environmental problem, and alternatives for disposing of this waste have been widely studied. In view of this, the energetic use of flotation sludge from the effluent treatment stage of pig slaughterhouses has emerged as an option for adding value to this waste because, due to its composition rich in lipids and volatile solids, it can be used as a substrate for anaerobic digestion and biogas production. In this scenario, flotate samples from two industries were characterized for their potential to generate biogas, through the volume of biogas or methane obtained per unit mass of volatile solids consumed. Four start-up experiments of continuously stirred anaerobic reactors fed with flotate were then evaluated in an attempt to reproduce operating conditions that would be applicable at full scale. The two flotate samples showed good potential for biogas production (PBB), with the highest PBB found for the sample from company 2, which obtained 1,110 ± 154 NmL of biogas/gSVad and 65% methane. The results demonstrate the potential, given that the percentage of methane was higher than 65%. For company 1, the PBB was 565 ± 98 NmL of biogas/gSVad and 73% methane. The reactor start-up experiments showed that it is necessary to heat the reactor biomass and use inoculum, as the substrate used proved to have low buffering capacity. Over time, system failures may occur, as an increase in the AI/AP ratio and decreases in pH were observed, as well as an accumulation of Volatile Fatty Acids over the course of the experiment. An increase in the intermediate alkalinity/partial alkalinity (IA/PA) ratio of 1.59 mgHac.mgCaCO3-1 was observed in Experiment 4, with acetic acid accumulating after increasing the volumetric organic load (VOC). The recommended VOC for this type of substrate in CSTR reactors is 1.0 - 1.3 kgSV.mreator-3. In addition, the use of alkalinity supplementation through co-digestion with manure is an efficient alternative for recovering overloaded reactors. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32946 |
| Aparece nas coleções: | FB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental: Análise e Tecnologia Ambiental |
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