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dc.creatorMatos, Gustavo da Silva-
dc.date.accessioned2024-10-07T17:24:42Z-
dc.date.available2024-10-07T17:24:42Z-
dc.date.issued2022-12-15-
dc.identifier.citationMATOS, Gustavo da Silva. Monitoramento e diagnóstico de plantas de biogás no sudoeste do Paraná. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34994-
dc.description.abstractThe agricultural sector emerges as one of the main economic activities in Brazil. Its rise is linked to the gradual implementation of confined animal production systems, the SPACs. However, there is a worrying environmental problem around these systems, due to the high volume of waste generated, which is rich in organic matter and nutrients, and requires adequate management systems. The implementation of biological systems is one of the most effective alternatives for the treatment of animal waste, with anaerobic digestion being the most promising option for rural areas. Anaerobic digestion is the process by which complex organic matter is converted to biogas, a mixture of gases composed mainly of methane (CH4), and used as an energy source. The use of these systems has been growing year after year, however, there are few biogas plants where the quality of the gas and the identification of irregularities in the process are properly monitored. Thus, this work aimed to monitor biogas plants installed in the southwest mesoregion of Paraná, analyzing and evaluating the biogas composition, and relating it to process parameters. For this, five properties with anaerobic digestion systems were selected, encompassing three different animal production systems: dairy cattle, B1 and B2, swine, S1 and S2, and poultry, AV1. The evaluation of the biogas composition was carried out in loco, with an interval of 15 days between each collection. Subsequently, the input and output effluents of each anaerobic digestion system were collected in the third and sixth month of follow-up, and submitted to physical-chemical characterization, pH, Intermediate and Partial Alkalinity, Chemical Oxygen Demand (COD), Solids Total, Fixed, and Volatile and Total Ammonia Nitrogen (NAT). The results showed that AD systems are efficient and stable for removing high concentrations of organic matter found in manure. S1 and S2 had the highest COD removals for both collections, with means of 66.6 ± 0.9% and 79.4 ± 0.4%, respectively, followed by B1 with 57.4 ± 0.35%, AV1 49.5 ± 1.35% and B2 42.2 ± 1.3%. The same happened to SV, but AV1 obtained averages below 25%, possibly due to the low TRH. The results showed that swine manure has a better biodegradability compared to cattle and poultry, also promoting higher methane contents, with averages of 68.6 ± 2.4% for S1 and 67.9 ± 2.8% for S2. Not far apart, the AD of bovine and poultry manure showed means of 51.5 ± 2.0% for B1, 56.3 ± 3.4% for B2 and 62.1 ± 3.4% for AV1. Although the AD systems are efficient and stable, the monitoring and assistance of the process parameters by trained professionals is necessary, given the identification of some problems. In this way, existing Technologies can be improved and the environment preserved.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/*
dc.subjectBiogáspt_BR
dc.subjectResíduos de animais - Reaproveitamentopt_BR
dc.subjectResíduos como combustívelpt_BR
dc.subjectBiogaspt_BR
dc.subjectAnimal waste - Recyclingpt_BR
dc.subjectWaste products as fuelpt_BR
dc.titleMonitoramento e diagnóstico de plantas de biogás no sudoeste do Paranápt_BR
dc.title.alternativeMonitoring and diagnosis of biogas plants in the southwest Paranápt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoO setor agropecuário desponta como uma das principais atividades econômicas do Brasil. Sua ascensão está atrelada a gradual implementação de sistemas de produção de animais confinados, os SPACs. No entanto, há uma preocupante problemática ambiental em torno desses sistemas, em virtude do elevado volume de dejetos gerados, que são ricos em matéria orgânica e nutrientes, e necessitam de sistemas de gerenciamento adequados. A implementação de sistemas biológicos é uma das alternativas mais eficazes para o tratamento de dejetos animais, sendo a digestão anaeróbia a opção mais promissora para o meio rural. A digestão anaeróbia é o processo pelo qual a matéria orgânica complexa é convertida a biogás, uma mistura de gases composta majoritariamente por metano (CH4), e utilizada como fonte de energia. A utilização desses sistemas vem crescendo ano após ano, entretanto, poucas são as plantas de biogás onde a qualidade do gás e a identificação de irregularidades no processo são devidamente acompanhados. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo o monitoramento de plantas de biogás instaladas na mesorregião sudoeste do Paraná, analisando e avaliando a composição do biogás, e relacionando-o com parâmetros de processo. Para isso, foram selecionadas cinco propriedades detentoras de sistemas de digestão anaeróbia englobando três diferentes sistemas de produção de animais: bovinocultura de leite, B1 e B2, suinocultura, S1 e S2, e avicultura, AV1. A avaliação da composição do biogás foi realizada in loco, com intervalo de 15 dias entre cada coleta. Posteriormente, os efluentes de entrada e saída de cada sistema de digestão anaeróbia, foram coletados no terceiro e sexto mês de acompanhamento, e submetidos a caracterização físico-química, analisados pH, Alcalinidade Intermediária e Parcial, Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Totais, Fixos, e Voláteis e Nitrogênio Amoniacal Total (NAT). Os resultados mostraram que os sistemas de DA são eficientes e estáveis para remoção das elevadas concentrações de matéria orgânica encontrada nos dejetos. S1 e S2 apresentaram as maiores remoções de DQO para ambas coletas, com médias de 66,6 ± 0,9% e 79,4 ± 0,4%, respectivamente, seguidos por B1 com 57,4 ± 0,35%, AV1 49,5 ± 1,35% e B2 42,2 ± 1,3%. O mesmo se deu para SV, porém AV1 obteve médias abaixo de 25%, possivelmente em razão do baixo TRH. Os resultados mostraram que os dejetos suínos possuem uma melhor biodegrabilidade em comparação a bovinos e aves, promovendo também maiores teores de metano, com médias de 68,6 ± 2,4% para S1 e 67,9 ± 2,8% para S2. Não distantes, a DA de dejetos bovinos e avícolas apresentaram médias de 51,5 ± 2,0% para B1, 56,3 ± 3,4% para B2 e 62,1 ± 3,4%para AV1. Embora os sistemas de DA se apresentem eficientes e estáveis, o monitoramento e acompanhamento dos parâmetros do processo por profissionais capacitados se faz necessário, haja vista a identificação de alguns problemas. Dessa forma, as tecnologias existentes poderão ser aprimoradas, e o meio ambiente preservado.pt_BR
dc.degree.localDois Vizinhospt_BR
dc.publisher.localDois Vizinhospt_BR
dc.contributor.advisor1De Prá, Marina Celant-
dc.contributor.referee1Bortoli, Marcelo-
dc.contributor.referee2Souza, Samara Silva de-
dc.contributor.referee3De Prá, Marina Celant-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia de Bioprocessos e Biotecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
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