Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36533| Título: | Produção de biogás com resíduos sólidos urbanos com adição de ácido acético: análise da atividade metanogênica específica (AME) |
| Título(s) alternativo(s): | Biogas production with solid waste with the addition of acetic acid: analysis of specific methanogenic activity (AME) |
| Autor(es): | Silva, William Ferreira da |
| Orientador(es): | Halmeman, Maria Cristina Rodrigues |
| Palavras-chave: | Resíduos de animais - Reaproveitamento Resíduos como combustível Resíduos orgânicos Biocombustíveis Digestão anaeróbia Animal waste - Recycling Waste products as fuel Organic wastes Biomass energy |
| Data do documento: | 11-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | SILVA, William Ferreira da. Produção de biogás com resíduos sólidos urbanos com adição de ácido acético: análise da atividade metanogênica específica (AME). 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2025. |
| Resumo: | Este estudo aborda a produção de biogás a partir de resíduos sólidos urbanos (RSU), analisando a influência da adição de ácido acético através da atividade metanogênica específica (AME) em um biodigestor anaeróbio semicontínuo. O objetivo central foi avaliar se a introdução do ácido acético a 5% na fase de acetogênese poderia potencializar a geração de biogás, considerando sua relevância como precursor metabólico na digestão anaeróbia. A pesquisa justifica-se pela necessidade de explorar alternativas para a valorização de resíduos orgânicos, promovendo uma fonte sustentável de energia renovável e reduzindo impactos ambientais relacionados à disposição inadequada de RSU. Para a realização do experimento, dois biodigestores caseiros foram construídos e operados sob as mesmas condições ambientais, sendo um deles suplementado com ácido acético e o outro mantido como controle. A metodologia envolveu a confecção dos biodigestores utilizando materiais acessíveis, a adição de biomassa composta por resíduos orgânicos e dejetos suínos, e o monitoramento contínuo da produção de biogás ao longo de 50 dias. A medição volumétrica foi realizada utilizando manômetros de pressão tipo U, e os cálculos basearam-se na equação dos gases ideais para estimar o volume de biogás gerado. Os resultados indicaram que o biodigestor sem adição de ácido acético apresentou maior eficiência na produção, totalizando 0,396 m³ contra 0,2754 m³ do biodigestor suplementado, uma diferença de 30,5%. Além disso, foi observado um atraso inicial na produção de biogás no biodigestor tratado com ácido acético, o que sugere um possível impacto negativo da acidez sobre a atividade microbiológica nas fases iniciais da digestão anaeróbia. A análise também revelou uma forte correlação entre temperatura e produção de biogás, com picos registrados em dias mais quentes, reforçando a influência das condições ambientais no processo. Conclui-se que, nas condições testadas, a adição de ácido acético não otimizou a produção de biogás, podendo, na verdade, ter comprometido o equilíbrio químico e microbiológico do sistema. O estudo destaca a importância de um controle rigoroso do pH e sugere pesquisas futuras com variação nas concentrações de ácido acético, além da análise da composição do biogás gerado, para aprofundar a compreensão sobre os efeitos dessa intervenção na biodigestão anaeróbia e na eficiência energética do biogás produzido. |
| Abstract: | This study investigates biogas production from urban solid waste (USW), analyzing the influence of acetic acid addition on specific methanogenic activity (SMA) in a semicontinuous anaerobic biodigester. The primary objective was to assess whether introducing acetic acid during the acetogenesis phase could enhance biogas generation, considering its relevance as a metabolic precursor in anaerobic digestion. The research is justified by the need to explore alternatives for organic waste valorization, promoting a sustainable renewable energy source and mitigating environmental impacts associated with improper USW disposal. To conduct the experiment, two home-scale biodigesters were constructed and operated under identical environmental conditions, with one receiving acetic acid supplementation and the other serving as a control. The methodology included the assembly of biodigesters using accessible materials, inoculation with biomass composed of organic waste and swine manure, and continuous monitoring of biogas production over 50 days. Volumetric measurement was performed using U-tube manometers, and calculations were based on the ideal gas law to estimate the generated biogas volume. The results indicated that the biodigester without acetic acid addition exhibited higher efficiency, producing a total of 0.396 m³ compared to 0.2754 m³ in the supplemented biodigester, a 30.5% difference. Additionally, an initial delay in biogas production was observed in the biodigester treated with acetic acid, suggesting a potential negative impact of acidity on microbiological activity during the early stages of anaerobic digestion. The analysis also revealed a strong correlation between temperature and biogas production, with peaks recorded on warmer days, reinforcing the influence of environmental conditions on the process. It was concluded that, under the tested conditions, acetic acid addition did not optimize biogas production and may have disrupted the system's chemical and microbiological balance. This study highlights the importance of strict pH control and suggests future research involving variations in acetic acid concentrations, along with gas chromatography analysis of biogas composition, to further understand the effects of this intervention on anaerobic digestion and the energy efficiency of the produced biogas. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36533 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Ambiental |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| biogasresiduossolidosurbanos.pdf | 836,46 kB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
