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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39682| Título: | Comparação da qualidade e estabilidade do biogás em sistemas de codigestão e monodigestão |
| Título(s) alternativo(s): | Comparison of biogas quality and stability in codigestion and monodigestion systems |
| Autor(es): | Rizelo, Leonardo De Vargas |
| Orientador(es): | Souza, Samara Silva de |
| Palavras-chave: | Suínos Biogás Cooperativas agrícolas Swine Biogas Agriculture, Cooperative |
| Data do documento: | 15-Dez-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Dois Vizinhos |
| Citação: | RIZELO, Leonardo de Vargas. Comparação da qualidade e estabilidade do biogás em sistemas de codigestão e monodigestão. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2025. |
| Resumo: | O setor agropecuário tem papel central na economia brasileira, especialmente no Paraná, cuja atividade pecuária gera grandes volumes de dejetos capazes de causar impactos ambientais quando manejados inadequadamente. A utilização de biodigestores de digestão anaeróbia surge como alternativa para mitigar esses impactos, ao mesmo tempo em que possibilita a geração de energia renovável e biofertilizante. No entanto, o investimento inicial elevado ainda dificulta a adoção por pequenos produtores. Uma solução possível é a formação de cooperativas que centralizam a coleta e o tratamento dos resíduos, como ocorre na unidade estudada neste trabalho, identificada como C1. O objetivo deste estudo foi comparar a composição do biogás produzido pela cooperativa C1 com aquela obtida em uma propriedade individual de suinocultura (S1), avaliando parâmetros relevantes para o desempenho energético e a integridade operacional dos sistemas. Para tanto, foram realizadas três coletas em cada unidade, analisandose as concentrações de metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂), sulfeto de hidrogênio (H₂S) e amônia (NH₃) utilizando o equipamento Biogás 5000. As médias foram comparadas por ANOVA, seguida do teste de Tukey, quando indicado significância e quando não atendidos os pressupostos, utilizado as medianas obtidas por KruskalWallis, seguido do teste de Dunn. Os resultados demonstraram que ambas as unidades produziram biogás dentro dos padrões esperados, com médias de CH₄ de 61,2% (C1) e 58,8% (S1). Ainda que C1 tenha apresentado maior teor médio de metano, a diferença não foi estatisticamente significativa. Por outro lado, a partir do valor das medianas, C1 apresentou concentrações substancialmente superiores de H₂S (1101 ppm) e NH₃ (424 ppm), enquanto S1 manteve valores baixos e estáveis. Esses resultados sugerem que a heterogeneidade dos substratos utilizados pela cooperativa — provenientes de suínos, bovinos, aves e soro de leite — influencia negativamente a estabilidade do processo, elevando compostos potencialmente corrosivos. Concluise que, embora o sistema cooperado apresente potencial energético semelhante ao modelo individual, ainda necessita de ajustes operacionais para reduzir variações na carga orgânica, controlar contaminantes e garantir maior estabilidade ao processo de digestão anaeróbia. |
| Abstract: | The agricultural sector plays a central role in the Brazilian economy, especially in the state of Paraná, where livestock activity generates large volumes of waste capable of causing environmental impacts when improperly managed. The use of anaerobic digestion biodigesters emerges as an alternative to mitigate these impacts, while simultaneously enabling the generation of renewable energy and biofertilizer. However, the high initial investment still hinders adoption by small producers. A possible solution is the formation of cooperatives that centralize the collection and treatment of waste, as occurs in the unit studied in this work, identified as C1. The objective of this study was to compare the composition of the biogas produced by cooperative C1 with that obtained in an individual swine production property (S1), evaluating parameters relevant to energy performance and the operational integrity of the systems. To this end, three samplings were carried out in each unit, analyzing the concentrations of methane (CH₄), carbon dioxide (CO₂), hydrogen sulfide (H₂S), and ammonia (NH₃) using the Biogas 5000 equipment. The means were compared by ANOVA, followed by Tukey’s test when significance was indicated and, when the assumptions were not met, the medians obtained by Kruskal–Wallis were used, followed by Dunn’s test. The results demonstrated that both units produced biogas within the expected standards, with mean CH₄ values of 61,2% (C1) and 58,8% (S1). Although C1 presented a higher mean methane content, the difference was not statistically significant. On the other hand, based on the median values, C1 presented substantially higher concentrations of H₂S (1101 ppm) and NH₃ (424 ppm), while S1 maintained low and stable values. These results suggest that the heterogeneity of the substrates used by the cooperative — originating from swine, cattle, poultry, and Liquid whey — negatively influences process stability, increasing potentially corrosive compounds. It is concluded that, although the cooperative system presents energy potential similar to the individual model, it still requires operational adjustments to reduce variations in organic load, control contaminants, and ensure greater stability in the anaerobic digestion process. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39682 |
| Aparece nas coleções: | DV - Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia |
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