Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Resumo: A busca por energia tem sido crescente na atualidade. Por outro lado, o processo de obtenção de energia por diversas fontes nem sempre compensa economicamente e ambientalmente. Assim, as fontes renováveis tem ganhado cada vez mais espaço na matriz energética. Neste contexto, os biodigestores tem assumido um papel importante, por serem uma fonte barata de energia e reduzirem os resíduos e dejetos gerados pelo setor agropecuário. Este trabalho visa propor um modelo de otimização para biodigestores do tipo batelada visando maximizar a produção de biogás e ao mesmo tempo minimizar o tempo de retenção hidráulica, restrito a um sistema dinâmico que descreve o processo de conversão da matéria orgânica em biogás, tendo a temperatura como variável do sistema. Para a resolução do modelo de otimização foi proposto o uso das metaheurísticas Algoritmo Genético e Algoritmo Memético, implementado o Método de Runge-Kutta de quarta ordem para resolução do sistema de equações diferenciais de primeira ordem e um ajuste de curva aos dados coletados que descrevem o crescimento bacteriano em função da temperatura. Foram investigadas algumas curvas que descrevem o crescimento microbiano a partir do ajuste das curvas Gaussiana, Fourier e Soma de Senos. Os resultados alcançados indicam que o ajuste de curve feito pela curva Gaussiana se mostrou mais eficaz e que ambos Algoritmos, Memético e Genético, produzem soluções satisfatórias e realísticas. Os experimentos computacionais realizados mostram que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The search for energy has been growing nowadays. On the other hand, the process of obtaining energy from various sources does not always economically and environmentally compensate. Thus, renountable sources have gained more and more space in the energy matrix. In this context, biodigestors have assumed an important role, as they are an inexpensive source of energy and reduce the waste and waste generated by the agricultural sector. This work aims to propose an optimization model for batch type biodigesters in order to maximize the production of biogas and at the same time minimize the hydrological retention time , restricted to a dynamical system that describes the process of conversion of organic matter into biogas, with temperature varying from the system. In order to solve the optimization model it was proposed the use of the metaheuristic Genetic Algorithm and Memory Algorithm, implemented the fourth Runge-Kutta Method order to solve the system of rst order di erential equations and a curve t to the collected data that describe bacterial growth as a function of temperature. Some curves describing the microbial growth were investigated by adjusting the Gaussian, Fourier and Sum of Sine curves. The achieved results indicate that the curve tting done by the Gaussian curve has proved to be more e cient and that both Algorithms, Memetic and Genetic, produce satisfactory and real solutions. isticas. The computational experiments carried out show that the proposed methodology h... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by LEANDRO WILLIAN MARCUCCI null (leandro_marcucci@yahoo.com.br) on 2018-03-21T17:58:05Z No. of bitstreams: 1 dissertaçãoLeandro_biometria.pdf: 1333310 bytes, checksum: a7cd6ddde7f9931f4473a777868d85fe (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br) on 2018-03-22T14:54:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcucci_lw_me_bot.pdf: 1333310 bytes, checksum: a7cd6ddde7f9931f4473a777868d85fe (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T14:54:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcucci_lw_me_bot.pdf: 1333310 bytes, checksum: a7cd6ddde7f9931f4473a777868d85fe (MD5) Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A busca por energia tem sido crescente na atualidade. Por outro lado, o processo de obtenção de energia por diversas fontes nem sempre compensa economicamente e ambientalmente. Assim, as fontes renováveis tem ganhado cada vez mais espaço na matriz energética. Neste contexto, os biodigestores tem assumido um papel importante, por serem uma fonte barata de energia e reduzirem os resíduos e dejetos gerados pelo setor agropecuário. Este trabalho visa propor um modelo de otimização para biodigestores do tipo batelada visando maximizar a produção de biogás e ao mesmo tempo minimizar o tempo de retenção hidráulica, restrito a um sistema dinâmico que descreve o processo de conversão da matéria orgânica em biogás, tendo a temperatura como variável do sistema. Para a resolução do modelo de otimização foi proposto o uso das metaheurísticas Algoritmo Genético e Algoritmo Memético, implementado o Método de Runge-Kutta de quarta ordem para resolução do sistema de equações diferenciais de primeira ordem e um ajuste de curva aos dados coletados que descrevem o crescimento bacteriano em função da temperatura. Foram investigadas algumas curvas que descrevem o crescimento microbiano a partir do ajuste das curvas Gaussiana, Fourier e Soma de Senos. Os resultados alcançados indicam que o ajuste de curve feito pela curva Gaussiana se mostrou mais eficaz e que ambos Algoritmos, Memético e Genético, produzem soluções satisfatórias e realísticas. Os experimentos computacionais realizados mostram que a metodologia proposta tem grande potencial como ferramenta de auxílio ao planejamento e operação dos biodigestores em batelada / The search for energy has been growing nowadays. On the other hand, the process of obtaining energy from various sources does not always economically and environmentally compensate. Thus, renountable sources have gained more and more space in the energy matrix. In this context, biodigestors have assumed an important role, as they are an inexpensive source of energy and reduce the waste and waste generated by the agricultural sector. This work aims to propose an optimization model for batch type biodigesters in order to maximize the production of biogas and at the same time minimize the hydrological retention time , restricted to a dynamical system that describes the process of conversion of organic matter into biogas, with temperature varying from the system. In order to solve the optimization model it was proposed the use of the metaheuristic Genetic Algorithm and Memory Algorithm, implemented the fourth Runge-Kutta Method order to solve the system of rst order di erential equations and a curve t to the collected data that describe bacterial growth as a function of temperature. Some curves describing the microbial growth were investigated by adjusting the Gaussian, Fourier and Sum of Sine curves. The achieved results indicate that the curve tting done by the Gaussian curve has proved to be more e cient and that both Algorithms, Memetic and Genetic, produce satisfactory and real solutions. isticas. The computational experiments carried out show that the proposed methodology has great potential as an aid tool for the planning and operation of batch biodigesters.

La construcción de biodigestores para tratar residuos orgánicos provenientes de la producción agropecuaria (estiércoles de animales) a fin de obtener biogás, es una práctica habitual en poblaciones agropecuarias ubicadas en zonas tropicales y son menos construidas en zonas frías dado que no resultan producir la misma cantidad de biogás que los construidos en las zonas cálidas. Esto se debe a que las bajas temperaturas o fluctuaciones de temperaturas día/noche que ocurren en estas zonas, disminuyen la temperatura dentro del biodigestor provocando una inhibición en la producción de biogás que se obtiene de la fermentación de estos residuos a temperatura constante. Es necesario entonces investigación acerca de nuevos diseños de biodigestores para adaptarlos satisfactoriamente a zonas frías. El trabajo de tesis plantea un procedimiento para el dimensionamiento y análisis térmico de biodigestores de pequeña escala que permitirá encontrar un mejor diseño adaptado a climas fríos en el Perú. La instalación de biodigestores permitirá que familias productoras agropecuarias ubicadas en zonas rurales del Perú, tengan un adecuado tratamiento de sus residuos orgánicos y además se beneficien con un combustible renovable que puede ser usado para calefacción de una vivienda o para uso doméstico. Para conseguir este objetivo se propone un procedimiento de cálculo estandarizado que puede ayudarse del uso de un software de elaboración propia, que dimensiona los biodigestores y calcula las pérdidas de calor. En primera instancia se hace un análisis de la demanda energética en la vivienda, para luego relacionar esta demanda de energía con una cantidad equivalente en metros cúbicos de biogás, que a su vez, se relacionan directamente con una cantidad de animales que el usuario debe tener. Finalmente se analizan alternativas para remediar las variaciones de temperaturas dentro del biodigestor con calentadores activos o pasivos, y se determinan conclusiones y recomendaciones para mitigar las pérdidas de calor dentro del biodigestor. / Tesis

Submitted by STELA BASSO MONTORO null (stela_montoro@hotmail.com) on 2017-03-07T00:57:33Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO STELA BASSO MONTORO.docx.pdf: 1085833 bytes, checksum: b836af53ddbb252b90b648e9448ac2cb (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-10T16:34:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 montoro_sb_me_bot.pdf: 1085833 bytes, checksum: b836af53ddbb252b90b648e9448ac2cb (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-10T16:34:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 montoro_sb_me_bot.pdf: 1085833 bytes, checksum: b836af53ddbb252b90b648e9448ac2cb (MD5) Previous issue date: 2017-01-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A tecnologia de biodigestão anaeróbia desperta interesse, por apresentar vantagens como a geração de energia elétrica, a redução da poluição dos recursos hídricos, do solo e do ar, com a produção de biogás e biofertilizante; produtos de elevado valor agregado à atividade agropecuária. Objetivou-se avaliar, tecnicamente e economicamente, o efeito da co-digestão de tubérculos de batata doce, com dejetos de bovinos leiteiros confinados, em relação aos potenciais de produção e qualidade do biogás e do biofertilizante, utilizando-se biodigestores de regime semicontínuo. O experimento foi dividido em duas etapas, ensaio de biodigestão anaeróbia e análise de viabilidade econômica. A primeira etapa teve duração de seis meses avaliando-se a inclusão de diferentes quantidades de batata doce (0%, 20%, 30%, 40%, 50%) em relação ao dejeto. Foram abastecidos 20 biodigestores sendo cinco tratamentos com quatro repetições. Para análise dos dados considerou-se um delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se o programa Sigmaplot 12.0 com nível de significância de 5%. Na segunda etapa foram definidos os gastos e as receitas geradas com a implantação de biodigestores para cinco cenários estimados, cada qual, com 200 bovinos leiteiros, sendo os dejetos gerados por esses, co-digeridos com diferentes porcentagens de batata doce (0%, 20%, 30%, 40% e 50%). Por meio das técnicas do fluxo de caixa descontado, Valor Presente Líquido, Taxa Interna de Retorno, Payback descontado e Índice de lucratividade analisaram-se os dados econômicos. A adição da batata doce em biodigestores com dejetos de bovinos leiteiros aumentou linearmente a produção de biogás e metano na medida que se aumentaram as proporções de batata doce. As concentrações de metano ficaram entre 63% e 65,5% caracterizando o biogás obtido como de boa qualidade. As concentrações de nitrogênio encontradas no biofertilizante aumentaram em proporção ao aumento de batata doce adicionada, já as concentrações de P e K não variaram significativamente. Os estudos econômicos demonstraram ser viáveis para os cinco cenários analisados, os quais apresentaram VPLs de R$897.017,77; R$1.083.956,73; R$1.254.701,19; R$1.629.734,10 e R$1.949.051,26, respectivamente para cada cenário e períodos de retorno do capital de dois a três anos.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thiago Edwiges.pdf: 2087069 bytes, checksum: 433e56ffc6db4f66ffedd18cd3b18b11 (MD5) Previous issue date: 2012-02-25 / The production of animal protein is an activity that has been highlighted in the western region of Paraná state. The challenge is to manage this system from an environmental view, since this activity produces significant quantities of waste with high pollution load. On the other hand, this material has great potential for power generation, because, if properly treated produces methane. Thus, the main objective of this study was to evaluate the potential of replacing conventional sources of energy by methane generated by swine in the Rio Marreco hydrographic basin. The squad installed in the watershed is 95,129, divided into 121 farms, with 116 UCT and 5 UPL systems, with a production of approximately 12,905 m³/day. The development of the bioenergy project considered the replacement of the wood used as a source of thermal energy in the frigorific of Sadia S.A. located in Toledo/PR, where the monthly consumption of 2,820,000 kilograms of wood chips can be replaced by methane at 54.7%. Measured properties presented good economic indicators of the point of the investment by the energy producers, which varied according to the breeding animal. The project implementation from the perspective of the consumer of energy also showed positive viability by NPV and IRR indicators, with the balance of R$ 1,749,180 saved annually. The results showed that there are viable possibilities for the use of methane generated by swine manure and how this material is managed, considering an entire watershed or just part of it as a planning unit, influences the total volume of methane produced and, thus, the identification of potential consumers. / A produção de proteína animal é uma atividade que vem se destacando na região Oeste do estado do Paraná. O desafio é gerir este sistema do ponto de vista ambiental, pois esta atividade produz quantidades significativas de dejetos com alta carga poluente. Em contrapartida, apresenta grande potencial de geração de energia, pois, se tratada adequadamente produz o metano. Sendo assim, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de substituição de fontes convencionais de energia pelo metano gerado pelos dejetos suínos na microbacia hidrográfica do Rio Marreco. O plantel total instalado na microbacia é de 95.129 suínos, distribuídos em 121 propriedades rurais, sendo 116 em sistemas de UCT e 5 em UPL, com potencial de produção de aproximadamente 12.905 m³/dia. A implantação do projeto de agroenergia considerou a substituição do cavaco utilizado como fonte de energia térmica no frigorífico de aves da Sadia S.A. no município de Toledo/PR, onde o consumo mensal de 2.820.000 quilogramas de cavaco pode ter substituído pelo metano em 54,7%. De maneira geral, as propriedades apresentaram bons indicadores econômicos do ponto de vista do investimento pelo produtor, que variaram em função do plantel animal. A implantação do projeto sob a ótica do consumidor da energia também apresentou viabilidade positiva pelos indicadores VPL e TIR, com balanço de R$ 1.749.180 economizados anualmente. Os resultados obtidos mostraram que existem possibilidades viáveis para a utilização do metano gerado pelos dejetos suínos e a maneira como este material é gerenciado, considerando uma bacia hidrográfica em sua totalidade ou apenas parte dela como unidade de planejamento, influencia no volume total de gás metano produzido e, assim, na identificação de consumidores em potencial.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-03-10T17:31:35Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023349 bytes, checksum: 8a4f1ea87144b02439b40ba9a8e8e02b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-10T17:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1023349 bytes, checksum: 8a4f1ea87144b02439b40ba9a8e8e02b (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A digestão anaeróbia é um processo microbiano de tratamento de resíduos, o qual consiste numa série de reações sequenciais, onde a matéria orgânica presente no substrato é convertida em um gás combustível; além de um biofertilizante que pode ser usado como adubo em lavouras ou ter um polimento para ser lançado em cursos d’água. Uma das formas mais simples de tratamento anaeróbio é a digestão conduzida em biodigestores, que d evido à sua simplicidade e baixo custo de implantação e manutenção, têm sido amplamente utilizados como sistemas de tratamento para águas residuárias agrícolas e agroindustriais. Com a finalidade de diminuir o tempo necessário para o início da digestão e também para melhorar a produção de biogás em biodigestores, faz – se uso de uma cultura de microrganismos, o inóculo ou bioalimentadores, acrescentada aos reatores.. Uma cultura de microrganismos benéficos ao solo foi desenvolvida por um pesquisador e agricultor japonês Microorganims Tet u r o (EM). Higga. Muito Ele difundida a nomeou entre Effective agricultores orgânicos e agroecológicos, ela traz inúmeros benefícios ao solo e à lavoura observados por agricultores e pesquisadores. Agricultores que utilizam dessa cultura observaram um aumento da degradação da matéria orgânica do solo. Este trabalho teve o objetivo de verificar a utilização do EM como bioalimentador em biodigestores. Foi testado concentrações de EM como inóculo de 15%, 10% e 1% em biodigestores em batelada . Observou–se uma queda da Alcalinidade e do pH com a concentração de EM adicionada. A maior produção acumulada de biogás se deu quando acrescentada 1% de EM ao substrato redução de consumo de tratamentos inóculo; (20,6 Sólidos Totais Demanda de menor 79,44% experimento L biogás/Lsubstrato); abre para assim a menor (28,50%).A maior redução Química de Oxigênio concentração a como testemunha). precedentes para (53,62% se com Concluiu novas – deu 1% no nos de se este pesquisas que utilizem a cultura como bioalimentador em biodigestores. / Anaerobic digestion is a microbial waste treatment process, which consists of a series of sequential reactions, where the organic matter present in the substrate is converted into a combustible gas, including a biofertilizer which can be used as fertilizer for fields or afterpolishing may be released in waterways. One of the simplest forms of anaerobic digestion treatment is conducted in digesters, which because of their simplicity and low cost of deployment and maintenance, have been widely used as treatment systems for agricultural wastewater and agribusiness. In order to reduce the time required to start the digestion and to improve the production of biogas digesters, a culture of microorganisms, the biofeeder or inoculum, can be added to the reactor. A culture of beneficial soil microorganisms was developed by a Japanese farmer and researcher Dr. Higga. He named this culture Effective Microorganims (EM). Widespread among organic and agroecological farmers, it brings numerous benefits to soil and farming observed by farmers and researchers. Farmers using this culture observed an increase in decomposition of soil organicmatter. This study a imetoveify the use of EM as inoculum in digesters. Was observed a drop in alkalinity and pH at the concentration of MS added. The highest cumulative biogas production occurred when added 1% IN the substrate ( 2 0 . 6 L biogas / L substrate) ; well as the smallest reduction o f Tot a l Solids (28.50%) The largest reduction in the consumption of chemical oxygen demand occurred in the lower concentration treatments (53.62% with 1% inoculum; 79.44% for the witness). This experiment gives precedent for further research using culture as biofeeder in digesters.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-10-19T17:48:31Z No. of bitstreams: 1 PDF - Emanuelle Maria Cabral Avelino Silva.pdf: 12223209 bytes, checksum: ce03de8660f23396fc28bf2698fe381b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-19T17:48:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Emanuelle Maria Cabral Avelino Silva.pdf: 12223209 bytes, checksum: ce03de8660f23396fc28bf2698fe381b (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The search for technologies adapted to the reality of the rural man located in the semi-arid is one of the current trends, since the insertion of new knowledge contributes to the improvement and efficiency of productive activities in rural properties. Among the several existing technologies, biodigestion of agricultural waste has been an application with important advantages for rural properties. In addition to entering an environmental contribution to the treatment of waste, biogas digesters provide, which can be used as a fuel source, and the bio-fertilizer, which is a rich organic fertilizer in replacement of nutrients to the soil. In this context, the present study aims to evaluate the main environmental and socioeconomic contributions of a biogas production system in a rural unit located in the city of Monteiro-PB. The biodigester designed and installed in the property was of the sertanejo type, due to the low cost of construction and maintenance. The same was designed for an energy capacity equivalent to 7 cookware per month, showing to be one of the main socioeconomic contributions. Its structure is composed of a fermenter of 16 m³ and a gasometer of 5 m³. In order to evaluate the available biomass, experiments were carried out in the laboratory, in order to characterize and evaluate the biogas production. The organic matter reduction was verified using the COD (Chemical Oxygen Demand) parameter. Three types of biomass samples were evaluated, such samples being pure swine manure and bovine, and the third with 50% each, or 1: 1. With monitoring of 45 days of digestion, the best biogas production results were of the 1: 1 mixture, with COD reduction of 69%. In turn, the main environmental contribution of the biodigester in the property is the use of a sanitary barrier in the pig farm, where waste is treated, reducing the presence of vectors and disease transmitters. / A busca de tecnologias adaptadas à realidade do homem do campo situado no semiárido é uma das vertentes da atualidade, uma vez que a inserção de novos conhecimentos contribui para melhoria e eficiência das atividades produtivas em propriedades da zona rural. Dentre as várias tecnologias existentes, a biodigestão de resíduos agrícolas vem sendo uma aplicação com vantagens importantes para propriedades rurais. Além de inserir uma contribuição ambiental, com o tratamento de resíduos, os biodigestores fornecem o biogás, que pode ser usado como fonte de combustível, e o biofertilizante, que é um adubo orgânico rico em nutrientes de reposição para o solo. Nesse contexto, o presente estudo tem por finalidade avaliar as principais contribuições ambientais e socioeconômicas de um sistema de produção de biogás em uma unidade rural localizada no município de Monteiro-PB. O biodigestor projetado e instalado na propriedade foi do tipo sertanejo, devido ao baixo custo de construção e manutenção. O mesmo foi projetado para uma capacidade energética equivalente a 7 botijões de gás de cozinha por mês, mostrando ser uma das principais contribuições socioeconômicas. A sua estrutura é constituída por um fermentador de 16 m³ e gasômetro de 5 m³. No intuito de avaliar a biomassa disponível foram realizados experimentos em bancada, buscando caracterizar e avaliar a produção de biogás, sendo verificada a redução da matéria orgânica a partir do parâmetro DQO (demanda química de oxigênio). Três tipos de amostras de biomassa foram avaliados, sendo tais amostras puras de esterco suíno e bovino, e a terceira com mistura de 50% cada, ou 1:1. Com monitoramento de 45 dias de digestão, os melhores resultados de produção de biogás foram da mistura de 1:1, com redução na DQO de 69 %. Por sua vez, a principal contribuição ambiental do biodigestor na propriedade é a utilização de uma barreira sanitária no criadouro de suínos, sendo os resíduos tratados, reduzindo a presença de vetores e transmissores de doenças.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-28T19:28:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) JACIRACIVARDI.pdf: 989009 bytes, checksum: 3c01df0364f967f46a1a67e0d152531b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T19:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) JACIRACIVARDI.pdf: 989009 bytes, checksum: 3c01df0364f967f46a1a67e0d152531b (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The intensification of Brazilian pig farming also promoted the production of large amounts of residual biomass (waste) that, if inadequately managed, may become a large source of pollution to the environment. The use of biodigesters in this context springs as a technological alternative to mitigate the impacts resulted from swine farms. Thus, this research aimed to evaluate the relevance of biodigesters in pig farming and the importance of recycling renewable products. It was organized into two articles. The first one in a perspective of a theoretical essay tried to show how the insertion of digesters in the pig production system was and which contributions to agribusiness, related to competitiveness in the consumer market, it brought. The second reports, by empirical and secondary data, the estimative of the economic viability of biogas and the use of biofertilizers under the economic aspect on the surveyed properties. The results showed the economic benefits of the biofertilizer use as organic fertilizer on the properties agricultural productions and the economic data of the viability of biogas for electricity generation. / A intensificação da suinocultura brasileira promoveu também a produção de grandes quantidades de biomassa residual (dejetos) que, se inadequadamente manejados, tornam-se uma das principais fontes de poluição ao meio ambiente. O uso de biodigestores nesse contexto aparece como uma alternativa tecnológica na mitigação dos impactos gerados pela suinocultura. Desta forma, a pesquisa teve como objetivo avaliar a relevância dos biodigestores na suinocultura e a importância da reciclagem de produtos renováveis, organizada sob a forma de dois artigos. O primeiro, sob a forma de um ensaio teórico, procurou demonstrar como se deu a inserção dos biodigestores no sistema produtivo suinícola e qual a sua contribuição para o agronegócio, em prol da competitividade no mercado consumidor. O segundo retrata com dados empíricos e secundários a estimativa da viabilidade econômica do biogás e o aproveitamento do biofertilizante sob o aspecto econômico nas propriedades pesquisadas. Os resultados mostraram os benefícios econômicos do uso do biofertilizante como adubo orgânico nos cultivos das propriedades pesquisadas e os dados econômicos da viabilidade do biogás para geração de energia elétrica.

A tecnologia da biodigestão anaeróbia tem sido comprovada como uma das mais eficientes no tratamento dos dejetos de suínos, esta tecnologia, encontra-se num crescimento tímido em Angola facilitando assim uma poluição maior dos Rios, solos e o ar atmosférico, por falta de tratamento adequado da biomassa produzida por milhares de suínos existentes neste País. O emprego do biogás como fonte de energia para o funcionamento dos equipamentos ainda encontra limitações de ordem tecnológica e por falta de informação, organização e em muitos casos apoios tecnológicos e de instituições governamentais ou Não Governamentais. Este trabalho avaliou a viabilidade técnica, na implantação de Biodigestores na Região de Icolo Bengo em Angola. Foi estudada a implantação de Biodigestores, Modelo Indiano, na fazenda Menga assim como o potencial de geração de energia elétrica existente na produção de Biogás. O tratamento anaeróbio dos resíduos de Suínos como fonte renovável de energia, dentro de um conceito de desenvolvimento sustentável e de racionalização da produção sem agressão ao Meio-Ambiente também são referenciados mostrando que esta tecnologia pode ser apropriada como estratégia de conservação e uso eficiente da energia elétrica que é muito escasso em Angola. O emprego da biodigestão anaeróbia neste caso é possível e desejável, uma vez que contribui para preservação do Meio Ambiente, viabiliza os modernos sistemas de confinamento e reduz o custo da produção assim como ajuda na produção de energia elétrica e de fertilizantes. Um sistema integrado foi proposto e será aplicado na Fazenda Menga, como um dos projetos pioneiros em Angola. / The technology of anaerobic digestion has been proven as one of the most effective in the treatment of pig slurry, In Angola this technology is growing in a shy, so faculties a greater pollution of rivers, soil and atmospheric air for lack of adequate treatment of biomass produced by thousands of pigs in this country. The uses of biogas as an energy source for the operation of the equipment still meets the technological, and for lack of information, organization and often support technological and governmental institutions or NGOs. This study evaluated the technical feasibility, for implementation of the Biodigestors in Icolo-Bengo in Angola. We studied the implementation of Biodigestors, Indian Model, at Menga farm as well as potentially generating power existing in the production of biogas. The anaerobic treatment of swine waste as a renewable source of energy, within the concept of sustainable development and rationalization of production without aggression to the Environment are also referred to showing that this technology may be appropriate as conservation and energy efficiency electricity that is not much in this country. The use of anaerobic digestion in this case is possible and desirable, as it contributes to preservation of the environment, makes possible the modern systems of containment and reduces the cost of production as well as help in the production of electricity and fertilizers. An integrated system was proposed and will be implemented at the Menga farm, as one of the pioneer projects in Angola.

Orientadora: Profa. Dra. Juliana Tófano de Campos Leite Toneli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Energia, 2014. / Nesse trabalho, objetivou-se avaliar a produção de biogás durante o processo de biodigestão anaeróbia de dejetos de bovinos leiteiros, com e sem a separação de sólidos, em duas etapas: na Etapa 1, foi realizada a biodigestão em 16 biodigestores do tipo batelada, com volume útil de 2L, abastecidos com dejetos obtidos em 4 diferentes condições: (1) o dejeto in natura após a lavagem dos pisos dos estábulos; (2) após o separador de sólidos; (3) após o separador de sólidos e um decantador de areia e (4) com o dejeto sólido retido no separador de sólidos diluído em água. O tempo de retenção hidráulica foi de 196 dias. As maiores reduções de sólidos voláteis (SV) foram obtidas para os biodigestores abastecidos com os dejetos que passaram por algum processo de separação de sólidos e o maior potencial de produção de metano (CH4) foi de 0,2686 m³ de CH4 kg-1 de SV adicionados para os biodigestores abastecidos com os dejetos após o separador de sólidos, porém as maiores produções de biogás ocorreram nos biodigestores sem a separação de sólidos. Na Etapa 2, foi realizada a biodigestão em 8 biodigestores do tipo contínuo, abastecidos com dejetos sem separação da fração sólida e com separação da fração sólida em uma peneira de malha de 1,0 mm. O experimento foi conduzido durante 23 semanas e foi convencionado um período, após a estabilização do biodigestor de 5 semanas para avaliar o processo de biodigestão. Os potenciais de produção de metano (CH4) foram superiores para os biodigestores com separação de sólidos sendo de 0,2407 m³ de CH4 kg-1 de SV adicionados e nos biodigestores sem a separação esse valor foi de 0,2101 m³ de CH4 kg-1 de SV adicionados. Na produção de biogás os biodigestores sem a separação da fração sólida obtiveram valores superiores sendo de 0,0456 m³ biogás kg-1 de dejeto enquanto nos biodigestores com a separação da fração sólida a produção foi de 0,0318m³ de biogás kg-1 de dejeto, porém o teor médio de metano foi mais elevado nos biodigestores com a separação de sólidos (66,5%). Observaram-se melhores potenciais de produção de biogás e metano quando ocorre uma redução na concentração de sólidos nos dejetos e, nesse caso, os tempos de retenção hidráulica podem ser reduzidos, o que reduz o volume do biodigestor e custos de implantação e de manutenção. Nos casos em que haja limitação de área e não seja desejável a mecanização ou manutenção dos biodigestores, a separação de sólidos é mais vantajosa, mas o resíduo separado deve ter uma destinação adequada para tratamento. Se o interesse for energético e não houver limitação de área, a não separação de sólidos propicia maiores ganhos, porém, o biodigestor necessitará de maior manutenção. / This research work aimed to evaluate the biogas production during the anaerobic biodigestion process of dairy cattle manure, with and without solids separation, in two stages: In the step 1, 16 biodigesters of the batch type were used, each one with 2L of capacity, supplied with manures in four different conditions : (1) The pure manure, after washing of the floors of the free stall system; (2) manure after the solids separator; (3) manure after the solids separator and sand decanter and (4) manure with the solid retained in separator solids, dissolved in water . The hydraulic retention time was of 196 days. The highest reductions of volatile solids (VS) were obtained for the biodigesters supplied with manure that went through some process of solids separation. The highest potential of methane production(CH4) obtained was of 0.2686 m³ CH4 kg -1 of added VS, supplied to digesters with manure after solids separator, but the highest biogas production occurred in the biodigesters without solids separation. In Step 2, 8 of the continuous type biodigestors were used. The biodigesters were supplied with manure without separation of the solid fraction and with separation of the solid fraction in a sieve of 1.0 mm. The experiment was performed for 23 weeks and a period of 5 weeks, after the stabilization of the biodigesters, was established, to evaluate the biodigestion process. The potential of methane production (CH4) was higher for biodigestors with solids separation, being of 0.2407 m³ CH4 kg-1 of added VS and for the biodigestors without solids separation, this value was of 0.2101 m³ CH4 kg-1 added VS. In the production of Biogas, the biodigestors without solid fraction separation showed higher values being 0.0456 m³ biogas kg-1 manure while for the biodigestors with the separation of the solid fraction, the production was of 0.0318 m³ biogas kg-1 manure. The average methane content was higher in biodigestors with solids separation (66.5%). The best potential for biogas and methane production was observed when there was a reduction of the solids concentration in manure and, in this case, the hydraulic retention time can be reduced, which reduces the volume of the biodigester and the cost of implementation and maintenance. In cases where there are an area limitation or the maintenance and mechanization of the biodigestors are not desirable, the separation of solids is advantageous, but the separated solids shall have an appropriate destination for treatment. If the interest is the energy and there is not any area limitation, the solids separation doesn`t provide greater gains, however, the biodigester will require more maintenance.