Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38511| Título: | Implementação de automação em biorreatores para produção de bioinsumos: um estudo de caso |
| Título(s) alternativo(s): | Implementation of automation in bioreactors for bioinputs production: a case study |
| Autor(es): | Silva, Anderson Siqueira |
| Orientador(es): | Carbente, Rubem Petry |
| Palavras-chave: | Biorreatores Automação Detectores Produtos biológicos Bioreactors Automation Detectors Biological products |
| Data do documento: | 11-Jun-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SILVA, Anderson Siqueira. Implementação de automação em biorreatores para produção de bioinsumos: um estudo de caso. 2024. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. |
| Resumo: | O presente estudo aborda a produção de bioinsumos como Bradyrhizobium, Azospirillum, Beaveria e Isaria em um biorreator automatizado com a utilização de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs). O objetivo principal é avaliar o desempenho desses equipamentos como uma alternativa inovadora aos biorreatores convencionais, visando melhorar a capacidade produtiva e a qualidade dos bioinsumos. A automação se justifica pela necessidade de monitorar variáveis críticas como temperatura, pressão, pH, oxigênio dissolvido, aeração e agitação durante toda a cadeia produtiva para garantir condições favoráveis ao desenvolvimento dos microrganismos. Contudo, o alto custo dos biorreatores convencionais inviabiliza sua aquisição por muitas empresas, que acabam utilizando equipamentos manuais, sujeitos a erros operacionais e controle impreciso das variáveis essenciais. Isso afeta negativamente a qualidade do produto e a capacidade produtiva. Portanto, a automação dos biorreatores manuais a um custo acessível surge como uma estratégia promissora para impulsionar a produtividade e competitividade das empresas. Este estudo, de caráter descritivo e exploratório, detalha o processo de automação de um biorreator manual utilizado na produção de bioinsumos e apresenta os objetivos alcançados com a tecnologia implementada. Os resultados foram analisados qualitativa e quantitativamente, a partir de informações coletadas de fontes primárias e secundárias. A automação garantiu um ambiente de cultivo ideal para os microrganismos, resultando em maior produção de biomassa e compostos bioativos. Sistemas de controle de pH, temperatura, agitação, pressão e nível proporcionaram uma operação mais estável e previsível, maximizando o rendimento do processo biotecnológico. Além disso, a análise dos custos demonstrou que a automação proporcionou uma economia significativa em comparação à aquisição de um novo biorreator automatizado. A customização do projeto de automação atendeu às necessidades específicas do processo e integrou tecnologias existentes na planta industrial, agregando valor e maximizando o retorno sobre o investimento. |
| Abstract: | The present study addresses the production of bioinputs such as Bradyrhizobium, Azospirillum, Beaveria, and Isaria in an automated bioreactor using Programmable Logic Controllers (PLCs). The main objective is to evaluate the performance of these equipment as an innovative alternative to conventional bioreactors, aiming to improve the productive capacity and quality of the bioinputs. Automation is justified by the need to monitor critical variables such as temperature, pressure, pH, dissolved oxygen, aeration, and agitation throughout the production chain to ensure favorable conditions for the development of microorganisms. However, the high cost of conventional bioreactors makes their acquisition unfeasible for many companies, which end up using manual equipment, subject to operational errors and imprecise control of essential variables. This negatively affects product quality and production capacity. Therefore, automating manual bioreactors at an affordable cost emerges as a promising strategy to boost productivity and competitiveness of companies. This descriptive and exploratory study details the automation process of a manual bioreactor used in bioinput production and presents the objectives achieved with the implemented technology. The results were analyzed qualitatively and quantitatively, based on information collected from primary and secondary sources. Automation ensured an ideal cultivation environment for microorganisms, resulting in higher biomass production and bioactive compounds. PH, temperature, agitation, pressure, and level control systems provided a more stable and predictable operation, maximizing the yield of the biotechnological process. Furthermore, cost analysis demonstrated that automation provided significant savings compared to the acquisition of a new automated bioreactor. The customization of the automation project met the specific needs of the process and integrated existing technologies in the industrial plant, adding value and maximizing return on investment. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38511 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| implementacaoautomacaobiorreatores.pdf | 1,66 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
