Orientador: Luis Augusto Barbosa Cortez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T21:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BaldassinJunior_Ricardo_M.pdf: 12303899 bytes, checksum: eebb86f1faa615631b1652ad9774ddde (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O leite é um dos mais importantes produtos da agropecuária nacional, com cerca de 2/3 das propriedades rurais do país destinando-se à pecuária leiteira e com um dos maiores rebanhos do mundo. Apesar da grandiosidade, o setor ainda sofre com a baixa produtividade, os altos custos e a defasagem tecnológica. Como conseqüência, muitos produtores abandonaram suas atividades diante deste novo cenário competitivo. Atualmente, assuntos como uso racional de energia e aplicação intensiva de tecnologia tem sido intensamente discutidos e abordados, e indicados como aspectos importantes para a obtenção de ganhos de produtividade. Desta forma, visou-se neste trabalho avaliar o uso de energia no processamento de leite de três propriedades (leite pasteurizado tipo ¿A¿ e leite cru refrigerado), bem como, a representatividade dos diversos processos no consumo total, assunto este, ainda pouco conhecido e abordado no país. Objetivando ainda, promover a racionalização energética, avaliaram-se os potenciais de aproveitamento de calor de condensação de sistemas de refrigeração existentes para o aquecimento de água de limpeza e higienização, bem como, avaliou-se a viabilidade técnica e econômica da adequação dos sistemas (operação segundo um bomba de calor com geração simultânea de duas fontes térmicas) em substituição ao uso de resistências elétricas. Dentre as proposta, avaliou-se a adequação realizada em um planta piloto em operação. Com o uso de bomba de calor, a redução no consumo total de energia elétrica foi de até 15% com tempos de retorno dos investimentos variando entre 1,3 e 3,7 anos / Abstract: Milk is one of the most important products of Brazilian agriculture, with about 2/3 of the rural properties dedicated to the milkmaid cattle breeding and with one of the largest flocks of the world. In spite of its size, the sector still suffers of low productivity, high costs and tecnological delay. As a consequence, many producers have abandoned its activities before this new competitive technology were introduced. Now, subjects as, the use rational of energy and intensive application of technology has been discussed intensely resulting in productivity gains. In this work , it was seek to evaluate the use of energy for milk processing in three different properties (pasteurized milk type " A " and refrigerated raw milk). It was also evaluated how representativive the several processes in the total consumption were, a problem, still not very well-known and trated in Brazil. To promote the energy rationalization, the potential use of condensation heat of refrigeration systems was evaluated for the cleaning water heating, as well as, the technical and economic viability of the adaptation of the systems was evaluated (operation according to a heat pump with simultaneous generation of cold and heat) in substitution to the use of electric resistances. In the midst of proposals, an adaptation was evaluated in a pilot plant in operation. With the use of heat pumps, there was a decreasing of 15% in the consumption of eletric energy with payback between 1,3 and 3,7 years / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina Alves Gomes.pdf: 1962663 bytes, checksum: da328d9c43896e5d408dd6fa504c037f (MD5) Previous issue date: 2014-09-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The production activities in the agricultural sector are major dependent of several energetic forms and is necessary the development and implementation of technological alternatives with views to the self-supply at reduced costs and lower environmental and social impacts. The significant potencial of the use of biomass for energy generation is self-evident, since it provides the racional use of the available resources, reduces the income transfer to other agents and decreases the dependence upon external sources of energy. The exposure of animal waste in the environment generates several negative externalities, such as: water, land and air pollution; eutrophication of waters; GHG emissions; among others. There is a possibility of generating electricity, thermal and vehicular energy through the biogas generation, providing energetic self-supply of the producing unities and the creation of agroenergy condominiums to enhance small farmers. Therefore, the aim of this work is to analyze the economic feasibility of projects implementation for electrical, thermal and vehicular energy generation from animal waste in the watershed area of Lajeado Grande, in the city of Toledo, Paraná, by checking the alternative that provides the largest economic gain. To achieve the objectives proposed in this work, it was carried out field and bibliographical research and 39 questionnaires were applied in each of the properties that work with livestock in Lajeado Grande watershed. The choice of the sample was made based on the "Sustainable Environmental Development Program of Toledo" City Hall, where it was identified a high pollution potential in the study area and it was suggested the establishment of a agroenergy condominium for biogas derived from animal waste with the intent to reverse this situation. The properties' breeding stock of animals was 285 484 heads (pigs, cattle and poultry), with a waste production potential of 85.024,07 m³/year and a biogas production potencial of 1,569,608.39 m³/year . Accordingly, it was analyzed some of the possible uses of the biogas produced in the Lajeado Grande agroenergy condominium (replacing conventional electricity, wood and natural gas - biomethane) and it was concluded that the best arrangement is to apply for vehicular use, based on the characteristics of the community, in the demanders of energy and in economic outcomes, considering also that the capital returned in less time compared to the other scenarios. It is expected that further works may arise from the present study, with the aim to analyze the valuation of biofertilizer; the biogas production by use of poultry manure; the possibility of multiple energy generation; the possibility of inclusion of new (and / or others) consumers of energy generated by the condominium; the social improvements achieved; and, not least, to quantify the environmental benefits gained by the treatment of animal waste from the condominium. / As atividades produtivas do setor agropecuário são grandes dependentes de diversas formas energéticas, sendo necessários o desenvolvimento e a implementação de alternativas tecnológicas com vistas ao autoabastecimento a custos reduzidos e com menores impactos socioambientais. Vê-se no aproveitamento da biomassa para geração de energia um importante potencial, uma vez que propicia uso racional dos recursos disponíveis, reduz a transferência de renda para outros agentes e diminui a dependência de fontes externas de energia. A exposição dos dejetos dos animais no meio ambiente gera inúmeras externalidades negativas, tais como: poluição hídrica, terrestre e atmosférica; eutrofização das águas; emissões de GEE; entre outras. Através da geração do biogás, pode-se gerar energias elétrica, térmica e veicular, proporcionando o autoabastecimento energético das unidades produtoras e permitindo a criação de condomínios de agroenergia, potencializando os pequenos produtores. Com isso, o objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade econômica da implantação de projetos para geração de energia elétrica, térmica e veicular a partir de dejetos animais na região da microbacia do Lajeado Grande, do município de Toledo, Paraná, verificando a alternativa que possibilite o maior ganho econômico. Para alcançar os objetivos propostos neste trabalho foram realizadas pesquisa de campo e bibliográfica, aplicando-se 39 questionários em cada uma das propriedades que trabalham com produção animal na microbacia do Lajeado Grande. A escolha da amostra se deu baseada no Programa de Desenvolvimento Ambiental Sustentável de Toledo da Prefeitura Municipal, em que identificou-se na região de estudo alto potencial poluidor, propondo a implantação de um condomínio de agroenergia para produção de biogás oriundo de dejetos animais com a intenção de reverter esse quadro. O plantel de animais das propriedades foi de 285.484 cabeças (suínos, bovinos e aves), com potencial de produção de dejetos na ordem de 85.024,07m³/ano e de biogás em 1.569.608,39 m³/ano. Dessa forma, analisaram-se algumas das possibilidades de uso do biogás produzido no Condomínio de Agroenergia do Lajeado Grande (em substituição à energia elétrica convencional, à lenha e ao gás natural biometano) e concluiu-se que o melhor arranjo é a aplicação para uso veicular, visto as características da comunidade, dos demandantes de energias e dos resultados econômicos, sendo o capital deste último retornado no menor tempo se comparado aos demais cenários. Espera-se que novos trabalhos possam surgir a partir deste, analisando a valoração do biofertilizante; a produção de biogás pelo aproveitamento dos dejetos avícolas; a possibilidade de geração múltipla de energias; a possibilidade de inserção de novos (e/ou outros) consumidores das energias geradas pelo condomínio; as melhorias sociais alcançadas; e, não menos importante, a quantificação dos benefícios ambientais auferidos pelo tratamento dos dejetos animais do condomínio.