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Título: Influência da temperatura no processo de extração sólido-líquido de carbono orgânico de cama de aviário
Título(s) alternativo(s): Influence of temperature on the solid-liquid extraction process of organic carbon from poultry litter
Autor(es): Souza, Juliana Pontes de
Orientador(es): Bortoli, Marcelo
Palavras-chave: Aviários
Digestão anaeróbia
Biogás
Metano
Sulfeto de hidrogênio
Aviaries
Anaerobic digestion
Biogas
Methane
Hydrogen sulphide
Data do documento: 14-Fev-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Citação: SOUZA, Juliana Pontes de. Influência da temperatura no processo de extração sólido-líquido de carbono orgânico de cama de aviário. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025.
Resumo: A digestão anaeróbia surge como uma solução promissora para o tratamento da cama de aviário, transformando-a em biogás e digestato. O biogás, uma fonte de energia renovável, pode ser utilizado para reduzir os custos operacionais e o impacto ambiental das granjas. Este trabalho avaliou a influência da temperatura no processo de extração sólido-líquido de carbono orgânico da cama de aviário e seu impacto na produção de biogás. Os experimentos foram realizados no laboratório da UTFPR, campus Francisco Beltrão, com cama composta por maravalha e excretas de aves. Foram testados três tempos de agitação (15, 30 e 45 minutos) a 100 rpm, com proporção cama:água de 1:6,5, em temperaturas de 20 ºC e 35 ºC, seguidos de 30 minutos de decantação. As análises físico-químicas contemplaram sólidos totais (ST), fixos (SF), voláteis (SV) e nitrogênio amoniacal (𝑁−𝑁𝐻3). O potencial bioquímico de metano (PBM) foi obtido em reatores com inóculo, monitorando-se a produção de biogás pelo deslocamento de líquido selante. Os resultados indicaram maior eficiência na extração de compostos orgânicos voláteis e aumento de 𝑁−𝑁𝐻3 a 35 ºC. A cama in natura produziu mais biogás e metano (𝐶𝐻4) do que o sobrenadante, mas com altos níveis de sulfeto de hidrogênio (𝐻2𝑆), exigindo tratamento. Conclui-se que a temperatura de 35 ºC proporciona melhor extração e maior produção de biogás, destacando a importância do tratamento do 𝐻2𝑆 para uso seguro da energia gerada.
Abstract: Anaerobic digestion emerges as a promising solution for treating poultry litter, converting it into biogas and digestate. Biogas, a renewable energy source, can help reduce operational costs and the environmental impact of farms. This study evaluated the influence of temperature on the solid-liquid extraction of organic carbon from poultry litter and its impact on biogas production. Experiments were conducted at the UTFPR laboratory, Francisco Beltrão campus, using wood shavings and poultry excreta litter. Three agitation times (15, 30, and 45 minutes) at 100 rpm were tested with a litter-to-water ratio of 1:6.5 at 20°C and 35°C, followed by 30 minutes of settling. Physicochemical analyses included total solids (TS), fixed solids (FS), volatile solids (VS), and ammoniacal nitrogen (𝑁−𝑁𝐻3). The biochemical methane potential (BMP) was assessed in reactors with inoculum, monitoring biogas production via liquid displacement. Results indicated higher efficiency in extracting volatile organic compounds and increased 𝑁−𝑁𝐻3 at 35°C. Raw litter produced more biogas and methane (CH₄) than the supernatant but had high hydrogen sulfide (𝐻2𝑆) levels requiring treatment. It was concluded that 35°C enhances extraction and biogas production, highlighting the importance of 𝐻2𝑆 treatment for safe energy use.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36846
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