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Produ??o de biog?s e biofertilizante a partir de dejetos de bovinos, sob sistema org?nico e convencional de produ??oMATOS, Camila Ferreira 26 February 2016 (has links)
Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2016-07-29T11:24:16Z
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Previous issue date: 2016-02-26 / FAPERJ - Funda??o Carlos Chagas Filho de Amparo ? Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Milk production in Brazil stands out as one of the main agricultural activities. The intensification of these animal production systems results in large concentrations of residues. Generally, these residues are applied in the fields without treatment, contaminating the ground water, eutrophication of rivers, among others. It is recommended the use of biodigester as a viable and practical alternative to the use of organic waste. In this context, this study aimed to evaluate the efficiency of biogas production and agronomic potential of biofertilizer, resulting from the biodigestion of manure from dairy cattle under organic and conventional production systems. Eight prototypes bench biodigesters were used (supply batch) filled with dairy cattle manure under organic production from Fazendinha km 47 and and with the dairy cattle waste under conventional production system, from Pesquisa Agropecu?ria do Estado do Rio de Janeiro. The experimental design was completely randomized with four repetitions for each treatment. After the anaerobic biodigestion of waste, chemical, physical and biological analyzes were performed, according to the legislation of the CONAMA 375/06. After 210 days was observed a cumulative production of 6.18 L of biogas from the biodigestion of manure from cattle under organic system (DBSO) and 11.15 L biogas for cattle manure under conventional system (DBSC). The DBSC also have a higher energy potential and biogas potential (m3 / kg substrate, total solids and volatile solids) relative to DBSO. This increased production of biogas in DBSC is consistent with a greater reduction in total solids (TS) and volatile solids (VS) in this treatment, with reduced values of 27% and 33%, respectively. However, with regard to biogas explosive, the DBSO reached 100% LEL (lower explosive limit) 50 days before the DBSC. It demonstrates that there was increased production of biogas in DBSC, but lower quality, with respect to the methane concentration compared to DBSO. Statistical difference was observed between the input material (influent) and outlet (effluent) in the digester for pH, electrical conductivity (EC), ST, SV and humidity. Anaerobic biodigestion increased pH and reduced EC in effluent material. In respect of biofertilizers, it was observed statistical difference between DBSO and DBSC in the case of pH and electrical conductivity (EC). Biofertilizer derived from DBSO and DBSC had a minimum carbon content to be included as organic fertilizers, with values of 97.14 and 91.04 g kg-1, respectively. The levels of nutrients Mg, K and Fe were higher in biofertilizers DBSO and Ca, Mn, Cu and Zn were higher in biofertilizers DBSC. Heavy metal contents were higher in biofertilizers DBSC, except Ba. DBSC biofertilizer presented Cd content higher than that permitted by organic fertilizers law. In conclusion, the milk production systems influence the production of biogas and the chemical and physical characteristics of biofertilizer. DBSC had become more efficient in the production of biogas while the DBSO demonstrated greater potential for use as organic fertilizer crop. / A produ??o de leite no Brasil destaca-se como uma das principais atividades agropecu?rias. Por?m, a intensifica??o desse sistema de produ??o resulta em grandes concentra??es de res?duos. Geralmente, esses res?duos s?o aplicados na lavoura sem tratamento pr?vio, salinizando o solo, eutrofizando os rios, entre outros. Recomenda-se o uso do biodigestor como uma alternativa vi?vel de utiliza??o racional dos res?duos org?nicos. O trabalho teve como objetivo avaliar a efici?ncia da produ??o de biog?s e do potencial agron?mico do biofertilizante, resultantes da biodigest?o anaer?bica de dejetos de bovinos de leite, sob sistema org?nico e convencional de produ??o. Utilizaram-se oito prot?tipos de biodigestores de bancada abastecidos com os dejetos de bovinos de leite, sob produ??o org?nica, da Fazendinha do km 47 e, com os dejetos de bovino de leite, sob sistema convencional, provenientes da Pesagro-RJ. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 4 repeti??es para cada tratamento. Ap?s a coleta e biodigest?o anaer?bica dos dejetos foram realizadas an?lises qu?micas, f?sicas e biol?gicas, de acordo com a Legisla??o do CONAMA 375/06. Ap?s os 210 dias foi observada uma produ??o acumulada de 6,18 L de biog?s a partir da biodigest?o dos dejetos de bovinos sob sistema org?nico (DBSO) e 11,15 L de biog?s para os dejetos de bovinos sob sistema convencional (DBSC). O DBSC tamb?m apresentou maior potencial energ?tico e potencial de produ??o de biog?s (m3/kg de substrato, de s?lidos totais e de s?lidos vol?teis) em rela??o ao DBSO. Essa maior produ??o de biog?s nos DBSC est? condizente com uma maior redu??o de s?lidos totais (ST) e vol?teis (SV) nesse tratamento, com valores de redu??o de 27% e 33%, respectivamente. No entanto, com rela??o ? explosividade do biog?s, o DBSO atingiu 100% de LEL (limites de explosividade inferior) 50 dias antes do DBSC. Isso demonstra que, houve maior produ??o de biog?s no DBSC, por?m de menor qualidade, no que diz respeito ? concentra??o de metano, em compara??o ao DBSO. Foi observada diferen?a estat?stica entre o material de entrada (afluente) e sa?da (efluente) no biodigestor para pH, condutividade el?trica (CE), ST, SV e umidade. A biodigest?o anaer?bica elevou o pH e reduziu a CE no material efluente. Quanto aos biofertilizantes, observou-se diferen?a estat?stica entre os DBSO e DBSC tratando-se do pH e da condutividade el?trica (CE). Os biofertilizantes oriundos de DBSO e DBSC apresentaram um teor de C m?nimo para serem considerados fertilizantes org?nicos, com valores de 97,14 e 91,04 g kg-1, respectivamente. Os teores dos nutrientes Mg, K e Fe foram superiores nos biofertilizantes de DBSO e os de Ca, Mn, Cu e Zn foram maiores nos biofertilizantes de DBSC. Os teores de metais pesados, exceto o Ba, foram maiores nos biofertilizantes de DBSC. O biofertilizante do DBSC apresentou teor de Cd acima do permitido por lei para fertilizantes org?nicos. Conclui-se que, os sistemas de produ??o de leite influenciaram na produ??o do biog?s e nas caracter?sticas qu?micas e f?sicas do biofertilizante. Os DBSC apresentaram-se mais eficientes na produ??o de biog?s enquanto que, os DBSO demonstraram maior potencial de uso como adubo org?nico das culturas.
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Desenvolvimento de um sistema computacional de monitoramento da produção do biogás por meio de sensores eletrônicos e arduino / Development of a monitoring computer system biogás production for sensors and electronic media arduinoPrincival, Guilherme Cunha 09 September 2016 (has links)
Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-08-19T00:05:12Z
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Previous issue date: 2016-09-09 / Biogas is known as an alternative source of energy, comprises essentially a mixture of methane gas (CH4) and carbon dioxide (CO2). This study aimed to haracterize the biogas through a computer system (hardware and software), taking into account the two main gas composition, allowing in situ analysis, online and continuously, without human intervention in the process. For this, an experiment was conducted using electronic prototyping platform Arduino, which is fed with data from a sensor that uses non-dispersive infrared spectroscopy technology (NDIR). The results show that the system was efficient, once it is
possible to monitor the concentration of CO2 and CH4 through real-time generated
graphics. Moreover, it was possible to analyze the internal temperature of the anaerobic reactor through an integrated sensor to the monitoring system, which demonstrates its scalability, a desirable feature in computer systems. It was concluded also that the system detects the first signs of instability in the biodigestion process, allowing acceptable answers to establish countermeasures for its compensation. / O biogás, entendido como uma fonte alternativa de energia, é constituído por uma mistura de gases essencialmente metano (CH4) e por dióxido de carbono (CO2). Esta pesquisa teve como objetivo caracterizar o biogás por meio de um sistema computacional (hardware e software), levando em conta os dois principais gases de sua composição, possibilitando análise in situ, de forma online e contínua, sem
a intervenção humana no processo. Para tal, foi desenvolvido um experimento utilizando a plataforma de prototipagem eletrônica Arduino, alimentada com dados de um sensor que utiliza a tecnologia de espectroscopia de infravermelho não dispersivo (NDIR). Os resultados apontam que o sistema desenvolvido foi eficiente, sendo possível o monitoramento da concentração de CO2 e CH4, por meio de gráficos gerados em tempo real. Além disso, foi possível analisar a temperatura interna do reator anaeróbio através de um sensor integrado ao sistema de monitoramento, que demonstra sua escalabilidade, uma característica
desejável em sistemas computacionais. Pôde-se concluir, também, que o sistema detecta os primeiros indícios de uma instabilidade no processo de biodigestão, permitindo respostas aceitáveis no estabelecimento de contramedidas para sua compensação.
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Associative effect of tannins and monensin as manipulators of rumen fermentation on the mitigation of methane production in cattle / Efeito associativo de taninos e monensina como manipuladores da fermentação ruminal na mitigação da produção de metano em bovinosTseu, Ramos Jorge 29 March 2019 (has links)
Climate changes and global warming are topics of scientific debate. The increase of greenhouse gases has been pointed out as one of the main causes of the changes. The study aimed to evaluate the associative effect of monensin (M) with different levels of tannins (T) on feeding, digestive and rumen fermentation (ex-situ technique) parameters as well as on anaerobic biodigestion of waste. In a 2 x 4 factorial arrangement, 8 cannulated Nellore cows were distributed in 2 contemporary 4 x 4 Latin squares and received 8 experimental diets which differed in the level of inclusion of T of A. mearnsii extract (0.0, 0.75, 1.5, and 2.25% DM) and M which was daily administered to each cow (about 32 mg/kg DM) of one square. To evaluate the production of biogas, experimental batch-type anaerobic biodigesters were used in a completely randomized design. The data were analyzed by the Statistical Analysis System (SAS 9.3, Institute Inc., 2013). The results have shown little interaction between M and T. Regarding the feeding, digestive and N balance parameters, the T linearly reduced DM and water intake, the total apparent digestibility of DM, CP, TDN and OM; for the NDF and ADF the reduction was quadratic. The T linearly reduced rumen disappearance rate by linearly reduce both passage and digestion rates. T also linearly reduced urinary urea excretion, but both additives had no effect on the synthesis and efficiency of microbial protein synthesis. M reduced the proportion of N excreted in feces, but had no effect on N balance, whereas T linearly increased fecal N and linearly reduced urinary and retained N. Regarding the parameters of rumen fermentation, no significant effect of M was observed on CH4 production, but on the reduction of acetate:propionate ratio. T linearly reduced the production of CH4 and total SCFA. Regarding anaerobic biodigestion, M and T reduced the nutrient removal efficiency. M and T had independent effects on rumen metabolism, however, the use of T of A. mearnsii extract up to 2.25% DM is a safe option for cattle, with potential to mitigate rumen CH4. The combined use of M and T reduced the potential of biogas production by reducing the nutrient use efficiency. M inhibited the effect of T on the reduction of nutrient use efficiency of the waste through antagonistic interaction. / As mudanças climáticas e o aquecimento global são temas de debate científico da atualidade. O aumento de gases de efeito estufa é apontado como uma das principais causas das mudanças. O estudo teve como objetivo avaliar o efeito associativo da monensina (M) com diferentes níveis de inclusão de taninos (T) sobre os parâmetros ingestivo, digestivo e fermentação ruminal (técnica ex-situ), bem como sobre a biodigestão anaeróbia de dejetos. Em arranjo fatorial 2 x 4, 8 vacas Nelore, canuladas foram distribuídas em 2 quadrados latinos contemporâneos 4 x 4 e receberam 8 dietas experimentais que diferiram no nível de inclusão de T do extrato da A. mearnsii (0,0, 0,75, 1,5 e 2,25% da MS) e M que foi administrada diariamente a cada vaca (cerca de 32 mg/kg de MS) de um quadrado. Para avaliar a produção de biogás foram utilizados biodigestores anaeróbios do tipo batelada, em delineamento inteiramente casualizado. Os dados foram analisados pelo Statistical Analysis System (SAS 9.3, Institute Inc., 2013). Os resultados mostraram pouca interação entre M e T. Quanto aos parâmetros ingestivo, digestivo e balanço de N, os T reduziram linearmente o consumo da MS e água, a digestibilidade aparente total da MS, PB, NDT e MO e quadraticamente a da FDN e FDA. Os T reduziram linearmente a taxa de desaparecimento ruminal pela redução linear das taxas de passagem e digestão. Os T reduziram linearmente a excreção de uréia urinária, mas ambos aditivos não tiveram efeito sobre a síntese e eficiência da síntese de proteína microbiana. A M reduziu a proporção de N fecal, mas não teve efeito sobre o balanço do mesmo, enquanto que os T aumentaram linearmente o N fecal e reduziram linearmente o N urinário e retido. Em relação a fermentação ruminal, não foi observado efeito da M sobre a produção de CH4, mas sim, redução da relação acetato:propionato. Os T reduziram linearmente a produção de CH4 e AGCC. Em relação a biodigestão anaeróbia, a M e T reduziram a eficiência de remoção de nutrientes. A M e T tiveram efeitos independentes sobre o metabolismo ruminal, porém, o uso de T do extrato da A. mearnsii até 2,25% de MS é seguro para bovinos, com potencial para mitigar o CH4 entérico. O uso combinado de M e T reduziu o potencial de produção de biogás pela redução da eficiência do uso de nutrientes. A M inibiu o efeito dos T sobre a redução da eficiência biodigestiva dos dejetos através da interação antagonista.
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Biodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração / Thermophilic anaerobic biodigestion of vinasse in combined acidogenic-methanogenic systems to enhance bioenergy recovery in first generation sugarcane biorefineriesFuess, Lucas Tadeu 13 March 2017 (has links)
A produção de biocombustíveis apresenta-se como uma eficiente alternativa para superar as limitações econômico-ambientais inerentes à comercialização e utilização de combustíveis fósseis. O etanol caracteriza-se como um dos principais biocombustíveis alternativos, sendo as destilarias de cana-de-açúcar importantes exemplos de biorrefinarias, as quais, analogamente à indústria do petróleo, objetivam a obtenção de um espectro de (bio)produtos e/ou bioenergia a partir da biomassa vegetal. Embora nas atuais biorrefinarias de cana-de-açúcar a matéria-prima seja convertida em etanol, açúcar e eletricidade, uma fração considerável da energia da cana (como matéria orgânica) ainda é perdida na vinhaça. Potenciais impactos negativos da fertirrigação, i.e., aplicação direta da vinhaça no solo agrícola, também constituem outra relevante limitação do atual gerenciamento desta água residuária no Brasil. A biodigestão anaeróbia apresenta grande potencial de aplicação no tratamento da vinhaça, objetivando-se a redução de sua carga orgânica poluente concomitantemente à recuperação de bioenergia a partir do biogás. Embora tal processo potencialize a extração de energia da cana-de-açúcar na biorrefinaria, a literatura de referência ainda é escassa em termos da definição de parâmetros que viabilizem a implantação da biodigestão nas destilarias brasileiras. Neste contexto, neste estudo apresenta-se um panorama holístico da aplicação da biodigestão anaeróbia no tratamento da vinhaça de cana-de-açúcar, definindo-se condições operacionais para uma eficiente e estável conversão da matéria orgânica em hidrogênio e metano em sistemas em duas fases (acidogênico + metanogênico) termofílicos (55ºC). Diferentes cenários para produção de energia a partir do biogás também foram estudados a partir da aplicação de ferramentas de simulação, buscando-se fornecer aspectos técnicos, econômicos e ambientais da implantação das plantas de biodigestão da vinhaça na indústria sucroalcooleira brasileira. Em termos experimentais, os resultados mostraram a habilidade do reator acidogênico para manter produções contínuas de biohidrogênio em longo prazo (240 dias), sendo a aplicação de estratégias operacionais específicas, p.ex. controle do pH e da concentração de biomassa no reator, imperativa para recuperação dos sistemas submetidos a perdas de desempenho. Na fase metanogênica, a aplicação de cargas orgânicas crescentes (até 30 kgDQO m-3 d-1) em um reator convencional de manta de lodo e um reator de leito fixo estruturado indicou um desempenho muito superior do sistema com células aderidas, especialmente em termos da estabilidade operacional em longo prazo (240 dias). Finalmente, com relação à avaliação tecnológica da biodigestão, demostrou-se a viabilidade do escalonamento dos sistemas anaeróbios com separação de fases para o tratamento da vinhaça nas biorrefinarias de cana-de-açúcar, independentemente do tipo de uso proposto para o hidrogênio: não recuperação, venda como produto de valor agregado, produção de biohythane ou injeção no reator metanogênico. Os resultados também apontaram o papel determinante da alcalinização dos sistemas para melhorar o desempenho econômico ambiental da biodigestão, podendo superar efeitos da redução dos custos de investimento em alguns casos. Em suma, espera-se que os resultados apresentados neste trabalho sirvam como referência aos tomadores de decisão da indústria sucroalcooleira, suprindo lacunas de informações e destacando a viabilidade da implantação da biodigestão como tecnologia central para o processamento da vinhaça nas biorrefinarias de cana-de-açúcar no Brasil. / The production of biofuels comprises an efficient alternative to overcome the economicenvironmental drawbacks inherent to the trade and use of fossil fuels. Ethanol is one of the main alternative biofuels, with sugarcane distilleries characterized as important examples of biorefineries, which, similarly to the oil industry, aim to obtain a spectrum of (bio)products and/or bioenergy from the vegetal biomass. Although the raw material is converted into ethanol, sugar and electricity in the current sugarcane biorefineries, a considerable fraction of the energy from sugarcane (as organic matter) is still wasted in vinasse. Potential negative impacts from fertirrigation, i.e., the direct application of vinasse into the agricultural soil, also comprise another relevant drawback of the current management of this wastewater in Brazil. Anaerobic biodigestion has great potential of application in the treatment of vinasse, aiming to reduce its polluting organic load concomitantly to the bioenergy recovery from biogas. Although this process enhances the energy extraction from sugarcane in the biorefinery, the reference literature still lacks on the definition of parameters that encourage the implementation of biodigestion in Brazilian distilleries. In this context, this study presents a holistic overview of the application of biodigestion in the treatment of sugarcane vinasse, defining operating conditions for an efficient and stable conversion of the organic matter into hydrogen and methane in two-phase (acidogenic + methanogenic) thermophilic systems (55ºC). Different scenarios for the production of bioenergy from biogas were also studied by using simulation tools, aiming to provide technical, economic and environmental aspects of the implementation of vinasse biodigestion plants in the Brazilian sucro-alcohol industry. In experimental terms, the results showed the ability of the acidogenic reactor to maintain a continuous long-term (240 days) biohydrogen production, characterizing the application of specific operating strategies, e.g. control of the pH and biomass concentration inside the reactor, as imperative for the recovery of systems subjected to performance losses. In the methanogenic phase, the application of increasing organic loadings (up to 30 kgCOD m-3 d-1) to a conventional sludge blanket reactor and a structured-bed reactor indicated a much superior performance of the adhered cell system, especially in terms of the long-term operating stability (240 days). Finally, regarding the technological assessment of the biodigestion, the feasibility of scaling-up anaerobic systems with phase separation to the treatment of vinasse in sugarcane biorefineries was demonstrated, regardless of the type of use proposed for hydrogen: non-recovery, sale as a value-added product, biohythane production or injection into the methanogenic reactor. The results also pointed out the determining role of the alkalinization of the systems to improve the economic-environmental performance of biodigestion, in order to overcome the effects of the reduction of investment costs in some cases. In short, it is expected that the results presented in this study will serve as reference to decision-makers in the sucro-alcohol industry, filling information gaps and highlighting the feasibility of implementing biodigestion.
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AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DO MATERIAL SUPORTE E CARACTERIZAÇÃO DA DIVERSIDADE MICROBIANA DE REATORES ANAERÓBIOS PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTE DE ABATEDOUROStets, Maria Isabel 12 March 2008 (has links)
Made available in DSpace on 2017-07-21T18:53:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Maria Isabel Stets.pdf: 1158333 bytes, checksum: c7c568acfaf2daf456026f86016faf6b (MD5)
Previous issue date: 2008-03-12 / The effluent generated in abattoirs has a high concentration of organic matter and need treatment before being discarded in the water bodies. Anaerobic biological filters are
considered a good technique for the treatment of industrial effluents; however, choosing the correct support media is extremely important to ensure the success of the reactor. In the same way, the study of microbial diversity can optimize the performance and the operation of these systems. In this work it was evaluated the efficiency of the treatment of the effluent from slaughterhouse, using three upflow anaerobic biological filters, and it was compared the microbial diversity of these filters. The reactor called A, B and C were built in chloride polivinile and filled with rings of polypropylene, polyurethane foam, or pieces of clay brick, respectively. These reactors were operated at room temperature and the used Hydraulic Retention Times of (HRTs) were of 30, 20, 18, 14, 10, 8, 6, 5, 4, 3, 2, 1.5 and 1 day. To monitor the efficiency of the process, the pH, alkalinity, acidity, Chemistry Oxygen Demand (COD), and total solids content of volatile solids, nitrogen and phosphorus substrate and effluents of each reactor were analyzed. The values of pH decreased with the reduction of HRT and the ratio volatile acidity / alkalinity remained below 0.13 during the majority of the analyzed period. In the one day’s HRT, the reactor C was more effective reaching 80.76 of removal. There was a high rate of nitrogen removal probably due to its low concentration in
the substrate. High phosphorus removals also occurred: there was a decrease of phosphorus removal when the HRT declines in reactors A and B, the same did not occur in the reactor C.
The three reactors behaved similarly regarding to the collecting sites and there was no difference between these sites when COD removal, volatile acidity / alkalinity ratio and pH were analyzed. To evaluate the effect of different media support in the microbial community, the reactors DNA biomass was extracted, quantified and used as template in an amplification reaction of 16S rDNA gene from bacteria and metanogenic. The amplified fragments of approximately 1500 bp were treated with HinfI, RsaI and HaeIII restriction enzymes to obtain the reactors ARDRA (Amplified Ribossomal DNA Restriction Analysis) profiles. The indices of richness, richness modified, Shannon-Weaver diversity index and similarity dendogram, determined from ARDRA, grouped the reactors A and B, and left the reactor C isolated due to
its dissimilarity. The Hierarchical Cluster Analysis (HCA) also grouped the reactors that way, however, that group has less than 0.1% of similarity, suggesting a low interference in the
reactors media support in microbial communities. / O efluente gerado em abatedouros possui uma elevada concentração de matéria orgânica e necessita de tratamento antes de ser descartado nos corpos hídricos. Os filtros biológicos anaeróbios são considerados uma boa técnica para tratamento de efluentes industriais, porém, a escolha correta do meio suporte é extremamente importante para garantir o sucesso do reator. Da mesma forma, o estudo da diversidade microbiana pode otimizar o desempenho e a operação desses sistemas. Neste trabalho, foi realizada a avaliação da eficiência do tratamento de efluente de abatedouro, utilizando-se três filtros biológicos anaeróbios de fluxo ascendente, bem como a comparação da diversidade microbiana desses filtros. Os reatores denominados
A, B e C foram construídos em cloreto de polivinila e preenchidos com anéis de polipropileno, espuma de poliuretano ou pedaços de tijolo de argila, respectivamente. Esses reatores foram operados à temperatura ambiente e os Tempos de Retenção Hidráulica (TRHs) utilizados foram de 30; 20; 18; 14; 10; 8; 6; 5; 4; 3; 2; 1,5 e 1 dia. Para monitorar a eficiência do processo, foram analisados no substrato e efluente de cada reator pH, alcalinidade, acidez,
Demanda Química de Oxigênio (DQO), teor de sólidos totais e sólidos voláteis, nitrogênio efósforo. Os valores de pH do efluente dos reatores decresceram com a redução do TRH. A
relação acidez volátil/alcalinidade ficou abaixo de 0,13 durante a maior parte do período analisado. No TRH de 1 dia o reator C foi o mais eficiente alcançando 80,76 de remoção de DQO. Observou-se uma elevada taxa de remoção de nitrogênio em todos os reatores provavelmente devido à sua baixa quantidade no substrato. Também ocorreram elevadas
remoções de fósforo, mas houve decréscimo dessa remoção com a diminuição do TRH nos reatores A e B, o mesmo não ocorrendo no reator C. Quando se analisaram as amostras
retiradas em quatro diferentes alturas dos reatores, observou-se que os três se comportaram de forma similar quanto aos pontos de coleta e não houve diferença entre esses pontos quanto à remoção de DQO, relação acidez volátil/alcalinidade e pH. Para avaliar o efeito dos diferentes meios suporte na comunidade microbiana, o DNA da biomassa dos reatores foi extraído, quantificado e usado como molde numa reação de amplificação do gene 16S rDNA de bactérias e archaeas metanogênicas. Os fragmentos de aproximadamente 1500 pb
amplificados foram tratados com as enzimas de restrição HinfI, RsaI e HaeIII para obtenção dos perfis de ARDRA (Análise da Restrição de rDNA Amplificado) dos reatores. Os índices de riqueza, riqueza modificada, diversidade de Shannon-Weaver e dendograma de similaridade, determinados a partir da ARDRA, agruparam os reatores A e B, ficando o reator C isolado devido à sua dessemelhança. A Análise de Agrupamento Hierárquico (HCA) também agrupou os reatores dessa forma, entretanto, esse agrupamento possui menos que
0,1% de similaridade, sugerindo uma baixa interferência do meio suporte nas comunidades microbianas.
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Avaliação de procedimentos para determinação do número e atividade de microrganismos anaeróbios procariontes em amostras de biorreatores operados para a estabilização de resíduos sólidos urbanos padronizados / not availableCorrêa, Regiane Cristina 07 February 2000 (has links)
Foram estudados três procedimentos para o tratamento prévio de amostras provenientes de três sistemas de biodigestão anaeróbia operados com resíduos sólidos urbanos padronizados (RSUDp), com o fim de promover o desprendimento de células microbianas de fibras e outros materiais, e com isso obter um inóculo mais homogêneo para contagens celulares. Os tratamentos foram os seguintes: (a) suspensão de amostras em tampão fosfato e processamento em liqüidificador; (b) homogeneização mecânica e manual de amostras em solução mineral anaeróbia; (c) amostras submetidas a banho de ultra-som. O método do Número Mais Provável (NMP) foi utilizado para avaliar o número de bactérias celulolíticas e arqueas metanogênicas, em meio mineral contendo celulose em pó. Não foram constatadas diferenças entre os três tratamentos empregados, considerando-se os valores encontrados para ambos os grupos, da ordem de 102 células/mL. O tratamento com ultra-som foi escolhido para outras determinações em função da simplicidade quanto à manipulação. Assim, foram operados dois biorreatores anaeróbios com RSUDp para avaliação da reprodutibilidade dos valores das amostras após tratamento com ultra-som, para a determinação do número de microrganismos (celulolíticos, acetogênicos e metanogênicos) e avaliação da atividade microbiana anaeróbia na degradação do RSUDp. Os resultados das contagens de bactérias celulolíticas e arqueas metanogênicas pelo método do NMP em meio contendo celulose não foram superiores a 103 células/mL, e as réplicas foram bastante semelhantes. O aumento do número do grupo metanogênico pôde ser correlacionado com o aumento dos teores de metano no biorreator amostrado. As contagens de organismos acetogênicos e metanogênicos em meio mineral com fontes específicas revelou valores até 103 células/mL. Os tipos morfológicos predominantes nos exames microscópicos dos sistemas de biodigestão foram bacilos curvos, retos, sarcinas e cistos de sarcinas e as amostras dos tubos de contagem mostraram para celulolíticas, bacilos, cocos e sarcinas, para acetogênicas bacilos, bacilos espessos, cocos e cistos de sarcinas e para as arqueas metanogênicas bacilos fluorescentes e sarcinas. A evolução do processo de biodigestão anaeróbia nos dois últimos sistemas operados mostrou-se bastante próxima a proposta por BARLAZ et al. (1989b), em que o número de bactérias celulolíticas e de arqueas metanogênicas aumenta na fase considerada metânica acelerada. O conteúdo de sólidos totais diminuiu em 50% ao longo do processo e os teores de ácidos orgânicos voláteis diminuíram de 27,5 para 8, 79 g de ác. acético/L. / Three different treatments were applied to samples from three anaerobic biodigestion systems operated with standardized municipal solid waste to promote the release of microbial cells adhered to fibers and other materials, resulting in a more homogeneous inoculum to cellular counting. The following treatments were applied to the samples: a) suspension in phosphate buffer followed by blending; b) mechanical and hand homogenization in anaerobic mineral solution; c) sonication in ultrasound bath. The Most Probable Number (MPN) technique was employed to evaluate the populations of cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea, in mineral medium containing powdered cellulose. The populations of both groups of microorganisms were close to 102 cells/mL independently of the treatment applied to release the cells and no clear distinction among them could be made concerning their efficiencies. In view of this fact the ultrasound treatment was employed in all other determinations due to its simple execution. Two anaerobic bioreactors operated with standardized municipal solid waste were monitored to evaluate the reliability of sonication as a procedure for cell release, to determine microorganism populations (cellulolytic, acetogenic bacteria and methanogenic Archaea) and to evaluate the microbial anaerobic activity concerning the biodegradation of the standardized municipal solid waste. Cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea had similar populations (lower than 103 cells/mL) as well as acetogenic and methanogenic microorganisms (up to 103 cells/mL). The increase in the methanogenic population could be directly related to the increase of methane production in the studied reactor. The morphological types which predominate in the microscopic examinations of the biodigestion systems were curved and straight rods and sarcina. The tubes for MPN countings showed the presence of rods, coccus and sarcina for cellulolytic bacteria; rods, tick rods, coccus and sarcina for acetogenic bacteria and fluorescent rods and sarcina for methanogenic Archaea. The evolution of the anaerobic biodigestion process in the latter two monitored systems was very similar to the one proposed by BARLAZ et al. ( 1989b) where the number of cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea increase during the accelerated methane phase. The total content of solids decreased 50% during the process and the volatile acidity decreased from 27,5 g acetic acid/L to 8,79 g acetic acid/L.
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Digestão anaeróbia de dejetos suínos e resíduos de alimentos em Biodigestor Canadense. / Anaerobic digestion of swine manure and food residues in Canadian Biodigester.SALES, José Cássio Ferreira de. 30 April 2018 (has links)
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Previous issue date: 2017-07 / Os resíduos sólidos e líquidos gerados por atividades agropecuárias, como a atividade
suinícola, bem como os resíduos orgânicos gerados a partir do desperdício de empresas de hortifrútis, feiras livres e/ou restaurantes, apresentam um grave problema ambiental devido ao seu elevado teor de contaminantes, logo, se faz necessário buscar alternativas de tratamento eficientes e dentro de um padrão de sustentabilidade técnica, econômica e ambiental. A biodigestão anaeróbica tem sido bastante estudada, pois além de fornecer um tratamento adequado aos resíduos e ser uma técnica economicamente viável, pode agregar valor aos produtos do processo. Dessa forma, este trabalho objetivou avaliar o comportamento das etapas metabólicas do processo de digestão anaeróbia de dejetos suínos e resíduos de alimentos sob diferentes proporções em um biodigestor do tipo canadense. O sistema foi instalado no Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar da Universidade Federal de Campina Grande, sendo exposto ao clima semiárido do sertão paraibano. O sistema funcionou durante oito meses, entre 15 de abril a 13 de dezembro de 2016, totalizando 240 dias, sendo o experimento dividido em três fases, e para cada fase foram tratados 3.200 kg de materiais. A condução ocorreu da seguinte forma: Na primeira fase o biodigestor foi alimentado apenas com dejetos suínos; Na segunda fase, do valor total a ser tratado, 75% foi de dejetos suínos e 25% de material orgânico (restos de frutas, legumes e verduras); A terceira fase, o biodigestor foi alimentado com 50% de dejetos de suínos e 50% de material orgânico. Para cada fase adotou-se um TRH de 35 dias, após esse tempo foi realizado análises quinzenalmente, até do 80° dia, onde ocorria o fim de uma fase e o início da seguinte. As análises, dos afluentes e efluentes, abrangeram as Físicas, Químicas e Microbiológicas, determinação dos macronutrientes nitrogênio, fósforo e potássio, e quantificação e qualificação do biogás gerado. Os resultados revelaram que, no funcionamento do biodigestor canadense, a segunda
fase foi que apresentou os melhores resultados relacionados à digestão anaeróbica. Quanto aos
macronutrientes avaliados, as maiores concentrações, no biofertilizante do biodigestor foram observadas na terceira fase do experimento, com 4,17 %. Quanto à produção de metano, constatou-se que a primeira fase foi a que maior produziu o gás, indicando que a adição de materiais secundários não influenciou na sua produção. / Solid and liquid waste generated by agricultural activities, such as pig farming, as well as
organic waste generated from the waste of horticultural companies, fairgrounds and / or
restaurants, a serious problem, a serious problem, a contaminant content, Therefore, it is
necessary to seek efficient treatment alternatives and within a standard of technical, economic
and environmental sustainability. Anaerobic biodigestion has been well studied, as well as
providing adequate waste treatment and being an economically viable technique, can add
value to the products of the process. Thus, this work aimed to evaluate the behavior of the
metabolic stages of the anaerobic digestion process of swine manure and food residues under
different proportions in a Canadian type biodigester. The system was installed at the Center of
Science and Technology Agrifood of the Federal University of Campina Grande, being
exposed to the semi-arid climate of the Paraíba hinterland. The system worked for eight
months, between April 15 and December 13, 2016, totaling 240 days, the experiment being
divided into three phases, and for each phase and treated 3,200 kg of materials. A conduction
of the following form: In the first phase of the biodigestor was fed only with swine manure; In
the second phase, of the total value of one being treated, 75% of swine manure and 25% of
organic material (fruit, vegetable and vegetable remains); In the third stage, the biodigestor
was fed with 50% of waste and 50% of organic material. For each phase, a HRT of 35 days
was adopted, after that time was carried out biweekly, until 80th day, where the end of a
phase and beginning of the follow-up occurred. As analyzes, of the tributaries and effluents,
included as Physical, Chemical and Microbiological, determination of the macronutrients
nitrogen, phosphorus and potassium, and quantification and qualification of the biogas
generated. The results showed that in the operation of the Canadian biodigester, a second
phase for the best results related to anaerobic digestion. As for the macronutrients, as higher
concentrations, no biofertilizer of the biodigester was observed in the third stage of the
experiment, with 4.17%. As for methane production, it was found that it is a first stage for a
higher gas release, indicating that it is an addition of secondary materials did not influence its
production.
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Biodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração / Thermophilic anaerobic biodigestion of vinasse in combined acidogenic-methanogenic systems to enhance bioenergy recovery in first generation sugarcane biorefineriesLucas Tadeu Fuess 13 March 2017 (has links)
A produção de biocombustíveis apresenta-se como uma eficiente alternativa para superar as limitações econômico-ambientais inerentes à comercialização e utilização de combustíveis fósseis. O etanol caracteriza-se como um dos principais biocombustíveis alternativos, sendo as destilarias de cana-de-açúcar importantes exemplos de biorrefinarias, as quais, analogamente à indústria do petróleo, objetivam a obtenção de um espectro de (bio)produtos e/ou bioenergia a partir da biomassa vegetal. Embora nas atuais biorrefinarias de cana-de-açúcar a matéria-prima seja convertida em etanol, açúcar e eletricidade, uma fração considerável da energia da cana (como matéria orgânica) ainda é perdida na vinhaça. Potenciais impactos negativos da fertirrigação, i.e., aplicação direta da vinhaça no solo agrícola, também constituem outra relevante limitação do atual gerenciamento desta água residuária no Brasil. A biodigestão anaeróbia apresenta grande potencial de aplicação no tratamento da vinhaça, objetivando-se a redução de sua carga orgânica poluente concomitantemente à recuperação de bioenergia a partir do biogás. Embora tal processo potencialize a extração de energia da cana-de-açúcar na biorrefinaria, a literatura de referência ainda é escassa em termos da definição de parâmetros que viabilizem a implantação da biodigestão nas destilarias brasileiras. Neste contexto, neste estudo apresenta-se um panorama holístico da aplicação da biodigestão anaeróbia no tratamento da vinhaça de cana-de-açúcar, definindo-se condições operacionais para uma eficiente e estável conversão da matéria orgânica em hidrogênio e metano em sistemas em duas fases (acidogênico + metanogênico) termofílicos (55ºC). Diferentes cenários para produção de energia a partir do biogás também foram estudados a partir da aplicação de ferramentas de simulação, buscando-se fornecer aspectos técnicos, econômicos e ambientais da implantação das plantas de biodigestão da vinhaça na indústria sucroalcooleira brasileira. Em termos experimentais, os resultados mostraram a habilidade do reator acidogênico para manter produções contínuas de biohidrogênio em longo prazo (240 dias), sendo a aplicação de estratégias operacionais específicas, p.ex. controle do pH e da concentração de biomassa no reator, imperativa para recuperação dos sistemas submetidos a perdas de desempenho. Na fase metanogênica, a aplicação de cargas orgânicas crescentes (até 30 kgDQO m-3 d-1) em um reator convencional de manta de lodo e um reator de leito fixo estruturado indicou um desempenho muito superior do sistema com células aderidas, especialmente em termos da estabilidade operacional em longo prazo (240 dias). Finalmente, com relação à avaliação tecnológica da biodigestão, demostrou-se a viabilidade do escalonamento dos sistemas anaeróbios com separação de fases para o tratamento da vinhaça nas biorrefinarias de cana-de-açúcar, independentemente do tipo de uso proposto para o hidrogênio: não recuperação, venda como produto de valor agregado, produção de biohythane ou injeção no reator metanogênico. Os resultados também apontaram o papel determinante da alcalinização dos sistemas para melhorar o desempenho econômico ambiental da biodigestão, podendo superar efeitos da redução dos custos de investimento em alguns casos. Em suma, espera-se que os resultados apresentados neste trabalho sirvam como referência aos tomadores de decisão da indústria sucroalcooleira, suprindo lacunas de informações e destacando a viabilidade da implantação da biodigestão como tecnologia central para o processamento da vinhaça nas biorrefinarias de cana-de-açúcar no Brasil. / The production of biofuels comprises an efficient alternative to overcome the economicenvironmental drawbacks inherent to the trade and use of fossil fuels. Ethanol is one of the main alternative biofuels, with sugarcane distilleries characterized as important examples of biorefineries, which, similarly to the oil industry, aim to obtain a spectrum of (bio)products and/or bioenergy from the vegetal biomass. Although the raw material is converted into ethanol, sugar and electricity in the current sugarcane biorefineries, a considerable fraction of the energy from sugarcane (as organic matter) is still wasted in vinasse. Potential negative impacts from fertirrigation, i.e., the direct application of vinasse into the agricultural soil, also comprise another relevant drawback of the current management of this wastewater in Brazil. Anaerobic biodigestion has great potential of application in the treatment of vinasse, aiming to reduce its polluting organic load concomitantly to the bioenergy recovery from biogas. Although this process enhances the energy extraction from sugarcane in the biorefinery, the reference literature still lacks on the definition of parameters that encourage the implementation of biodigestion in Brazilian distilleries. In this context, this study presents a holistic overview of the application of biodigestion in the treatment of sugarcane vinasse, defining operating conditions for an efficient and stable conversion of the organic matter into hydrogen and methane in two-phase (acidogenic + methanogenic) thermophilic systems (55ºC). Different scenarios for the production of bioenergy from biogas were also studied by using simulation tools, aiming to provide technical, economic and environmental aspects of the implementation of vinasse biodigestion plants in the Brazilian sucro-alcohol industry. In experimental terms, the results showed the ability of the acidogenic reactor to maintain a continuous long-term (240 days) biohydrogen production, characterizing the application of specific operating strategies, e.g. control of the pH and biomass concentration inside the reactor, as imperative for the recovery of systems subjected to performance losses. In the methanogenic phase, the application of increasing organic loadings (up to 30 kgCOD m-3 d-1) to a conventional sludge blanket reactor and a structured-bed reactor indicated a much superior performance of the adhered cell system, especially in terms of the long-term operating stability (240 days). Finally, regarding the technological assessment of the biodigestion, the feasibility of scaling-up anaerobic systems with phase separation to the treatment of vinasse in sugarcane biorefineries was demonstrated, regardless of the type of use proposed for hydrogen: non-recovery, sale as a value-added product, biohythane production or injection into the methanogenic reactor. The results also pointed out the determining role of the alkalinization of the systems to improve the economic-environmental performance of biodigestion, in order to overcome the effects of the reduction of investment costs in some cases. In short, it is expected that the results presented in this study will serve as reference to decision-makers in the sucro-alcohol industry, filling information gaps and highlighting the feasibility of implementing biodigestion.
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Avaliação de procedimentos para determinação do número e atividade de microrganismos anaeróbios procariontes em amostras de biorreatores operados para a estabilização de resíduos sólidos urbanos padronizados / not availableRegiane Cristina Corrêa 07 February 2000 (has links)
Foram estudados três procedimentos para o tratamento prévio de amostras provenientes de três sistemas de biodigestão anaeróbia operados com resíduos sólidos urbanos padronizados (RSUDp), com o fim de promover o desprendimento de células microbianas de fibras e outros materiais, e com isso obter um inóculo mais homogêneo para contagens celulares. Os tratamentos foram os seguintes: (a) suspensão de amostras em tampão fosfato e processamento em liqüidificador; (b) homogeneização mecânica e manual de amostras em solução mineral anaeróbia; (c) amostras submetidas a banho de ultra-som. O método do Número Mais Provável (NMP) foi utilizado para avaliar o número de bactérias celulolíticas e arqueas metanogênicas, em meio mineral contendo celulose em pó. Não foram constatadas diferenças entre os três tratamentos empregados, considerando-se os valores encontrados para ambos os grupos, da ordem de 102 células/mL. O tratamento com ultra-som foi escolhido para outras determinações em função da simplicidade quanto à manipulação. Assim, foram operados dois biorreatores anaeróbios com RSUDp para avaliação da reprodutibilidade dos valores das amostras após tratamento com ultra-som, para a determinação do número de microrganismos (celulolíticos, acetogênicos e metanogênicos) e avaliação da atividade microbiana anaeróbia na degradação do RSUDp. Os resultados das contagens de bactérias celulolíticas e arqueas metanogênicas pelo método do NMP em meio contendo celulose não foram superiores a 103 células/mL, e as réplicas foram bastante semelhantes. O aumento do número do grupo metanogênico pôde ser correlacionado com o aumento dos teores de metano no biorreator amostrado. As contagens de organismos acetogênicos e metanogênicos em meio mineral com fontes específicas revelou valores até 103 células/mL. Os tipos morfológicos predominantes nos exames microscópicos dos sistemas de biodigestão foram bacilos curvos, retos, sarcinas e cistos de sarcinas e as amostras dos tubos de contagem mostraram para celulolíticas, bacilos, cocos e sarcinas, para acetogênicas bacilos, bacilos espessos, cocos e cistos de sarcinas e para as arqueas metanogênicas bacilos fluorescentes e sarcinas. A evolução do processo de biodigestão anaeróbia nos dois últimos sistemas operados mostrou-se bastante próxima a proposta por BARLAZ et al. (1989b), em que o número de bactérias celulolíticas e de arqueas metanogênicas aumenta na fase considerada metânica acelerada. O conteúdo de sólidos totais diminuiu em 50% ao longo do processo e os teores de ácidos orgânicos voláteis diminuíram de 27,5 para 8, 79 g de ác. acético/L. / Three different treatments were applied to samples from three anaerobic biodigestion systems operated with standardized municipal solid waste to promote the release of microbial cells adhered to fibers and other materials, resulting in a more homogeneous inoculum to cellular counting. The following treatments were applied to the samples: a) suspension in phosphate buffer followed by blending; b) mechanical and hand homogenization in anaerobic mineral solution; c) sonication in ultrasound bath. The Most Probable Number (MPN) technique was employed to evaluate the populations of cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea, in mineral medium containing powdered cellulose. The populations of both groups of microorganisms were close to 102 cells/mL independently of the treatment applied to release the cells and no clear distinction among them could be made concerning their efficiencies. In view of this fact the ultrasound treatment was employed in all other determinations due to its simple execution. Two anaerobic bioreactors operated with standardized municipal solid waste were monitored to evaluate the reliability of sonication as a procedure for cell release, to determine microorganism populations (cellulolytic, acetogenic bacteria and methanogenic Archaea) and to evaluate the microbial anaerobic activity concerning the biodegradation of the standardized municipal solid waste. Cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea had similar populations (lower than 103 cells/mL) as well as acetogenic and methanogenic microorganisms (up to 103 cells/mL). The increase in the methanogenic population could be directly related to the increase of methane production in the studied reactor. The morphological types which predominate in the microscopic examinations of the biodigestion systems were curved and straight rods and sarcina. The tubes for MPN countings showed the presence of rods, coccus and sarcina for cellulolytic bacteria; rods, tick rods, coccus and sarcina for acetogenic bacteria and fluorescent rods and sarcina for methanogenic Archaea. The evolution of the anaerobic biodigestion process in the latter two monitored systems was very similar to the one proposed by BARLAZ et al. ( 1989b) where the number of cellulolytic bacteria and methanogenic Archaea increase during the accelerated methane phase. The total content of solids decreased 50% during the process and the volatile acidity decreased from 27,5 g acetic acid/L to 8,79 g acetic acid/L.
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Caracterização da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos do Município de Santo André (SP) para avaliação do potencial de produção de biometanoMarana, Katherine Benites Bonato January 2017 (has links)
Orientadora: Profa. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, Santo Amdré, 2017. / A limitação das fontes não renováveis de energia tem propiciado o
desenvolvimento e o aprimoramento de tecnologias de conversão energética a partir
de fontes renováveis. Neste cenário de necessidade de diversificação da matriz
energética brasileira, a biomassa apresenta potencial elevado de produção,
sobretudo no que diz respeito aos Resíduos Sólidos Urbanos. Este trabalho teve
como objetivo o estudo do potencial de produção de biometano a partir de
composições de fração orgânica de Resíduos Sólidos Urbanos do município de
Santo André por meio do processo de biodigestão anaeróbia em um biodigestor em
batelada do tipo Automatic Methane Potential Test System (AMPTS II). O estudo foi
realizado para amostras da fração orgânica de resíduos oriundos de diferentes
setores domiciliares do município de Santo André (Composição A : setores da região
central/comercial ; Composição B : setores da região residencial/urbana ;
Composição C : setores da região industrial/suburbana), da Companhia Regional de
Abastecimento Integrado de Santo André (CRAISA) e de feiras livres. Os resultados
obtidos ao longo deste trabalho foram comparados e relacionados. Os valores
médios obtidos foram : o teor de umidade para todas as composições foi superior a
55% : A (55,85 ± 15,41)% , B(63,80 ± 2,36)% e C(67,94 ± 7,29)%, Feiras (71,88 ±
14,70)% e CRAISAS (81,61 ± 2,18)% e o teor de sólidos voláteis foi superior a
64% : A (64,78 ± 1,49)% , B(79,26 ± 0,89)% e C(72,60 ± 1,61)%, Feiras (87,66 ±
1,79)% e CRAISAS (84,38 ± 0,78)%. De acordo com a razão C/N obtida, as
composições formadas pela fração orgânica da CRAISA e dos setores
centrais/comerciais apresentaram, respectivamente, valores dentro da faixa ideal
(20<C/N<30), 27,9 e 25,6. Da composição centesimal, o teor de lipídios variou de
2,07 a 5,62%, o teor médio de carboidratosfoi de 85,81% e o teor de proteínas
apresentou valor médio de (10,28 ± 2,86)%. O potencial teórico de produção de
metano das frações orgânicas do RSU com base na composição elementar variou
entre 376,83 ml de CH4/g de SV (composição CRAISA) e 699,46 ml de CH4/g de SV
(Composição A) e com base na composição centesimal, entre 435,45 ml de CH4/g
de SV (composição CRAISA) e 457,12 ml de CH4/g de SV (composição C). As
composições que apresentam maior produção de metano experimentalmente foram
as composições B(203,31 ml de CH4/g de SV) e a composição A (264,83 ml de
CH4/g de SV). / The limitation of non-renewable sources of energy has led to the development and
improvement of energy conversion technologies from renewable sources. In this
scenario of the need for diversification of the Brazilian energy matrix, biomass
presents a high production potential, especially with regard to Municipal Solid Waste.
The objective of this work was to study the potential of biomethane production from
organic fractions of municipal solid waste in the municipality of Santo André by
means of the anaerobic biodigestion process in a batch biodigestor of the Automatic
Methane Potential Test System (AMPTS II). The study was carried out for samples of
the organic fraction of residues from different domiciliary sectors of the municipality of
Santo André (Composition A: sectors of the central/commercial region; Composition
B: sectors of the residential/urban region; Composition C: industrial/ uburban region),
of the Regional Company of Integrated Supply of Santo André (CRAISA) and of free
markets. The results obtained during this work were compared and related. The
mean values obtained were: moisture content for all compositions was higher than
55%: A (55,85 ± 15,41)%, B (63,80 ± 2,36)% and C (67,94 ± 7,29)%, Free Markets
(71,88 ± 14,70)% and CRAISAS (81,61 ± 2,18)% and the volatile solids content was
greater than 64%: A (64,78 ± 1,49 )%, B (79,26 ± 0,89)% and C (72,60 ± 1,61)%,
Free Markets (87,66 ± 1,79)% and CRAISAS (84,38 ± 0,78)% . According to the
obtained C/N ratio, the compositions formed by the organic fraction of the CRAISA
and of the central/commercial sectors presented, respectively, values within the ideal
range (20<C/N<30), 27,9 and 25,6. From the centesimal composition, the lipid
content varied from 2,07 to 5,62%, the average carbohydrate content was 85,81%
and the protein content presented an average value of (10,28 ± 2,86)%. The
theoretical methane production potential of the RSU organic fractions based on the
elemental composition ranged from 376,83 ml CH4/g of SV (composition CRAISA) to
699,46 ml CH4/g of SV (Composition A) and based on the centesimal composition,
between 435,45 ml of CH4/g of SV (composition CRAISA) and 457,12 ml of CH4/g of
SV (composition C). The compositions having the highest methane production
experimentally were compositions B (203,31 ml of CH4/g of SV) and composition A
(264,83 ml of CH4/g of SV).
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