A vinhaça é um dos resíduos da produção de etanol, considerada de elevada capacidade poluidora. Estima-se que para cada litro de etanol produzido, produz-se entre 10 até 15 litros de vinhaça. Porém, este mesmo subproduto pode ser utilizado para geração de eletricidade, fertilizantes, biogás e obtenção de créditos de carbono a partir de biodigestores e concentradores. Logo, a vinhaça pode vir a contribuir para um incremento na geração de energia elétrica e de outros produtos para fomento de renda para o setor sucroenergético e resolver o problema ambiental no que se refere ao descarte in natura. Ante o exposto, justifica-se um estudo sobre a utilização da vinhaça, norteada pela problemática: qual a viabilidade econômica, ambiental e energética da utilização do biodigestor IC, concentrador de vinhaça e o conjugado de ambos? O objetivo geral foi analisar a viabilidade energética, ambiental e econômica da utilização de vinhaça em concentradores, biodigestores IC e em ambos para geração de eletricidade, fertilizantes e créditos de carbono. Para responder à pergunta, a metodologia utilizada na pesquisa foi a análise de viabilidade econômica, aonde foi calculado o VPL, TIR, payback e o payback descontado. Sendo qual foi calculado o consumo anual de Diesel no transporte de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de energia no consumo de Diesel e gerada pelo biogás por ano, balanço de geração e consumo de eletricidade e equivalente populacional de geração de eletricidade de vinhaça e, por fim, a análise ambiental, aonde foi calculado o equivalente populacional de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de emissão e mitigação de NOx, SOx e CO2 eq. pelo concentrador, transporte de vinhaça concentrada, ambas as três análises para uma faixa de produção de etanol de 500 até 4.000 m3/dia, como também para estados brasileiros produtores desse combustível. Como resultado pode-se constatar que os fertilizantes têm importância na viabilidade econômica dos biodigestores IC e concentradores de vinhaça, em cenários sem isenções tributárias e taxa mínima de atratividade 15% a.a. A eletricidade por si só terá viabilidade em cenário com baixa taxa mínima de atratividade de 11% e isenções fiscais. No que se refere a análise energética, destacam-se os resultados do biodigestor IC nas dimensões equivalente populacional e balanço de geração e consumo de eletricidade e na análise ambiental destaca-se o conjugado biodigestor IC e concentrador para as dimensões equivalente populacional e dióxido de carbono equivalentes emitidos e mitigados. Pode-se constatar a partir dos resultados alcançados e da revisão bibliográfica realizada os seguintes cenários desfavoráveis em potêncial para reutilização de vinhaça: baixo preço do MWh tanto no ACR quanto no ACL, incipiência no mercado de eletricidade, elevado investimento em transmissão, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de matéria orgânica proveniente da agropecuárias, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de energias renováveis, experiências não exitosas pelas usinas de utilização de vinhaça para produção de biogás, biodigestores em processo de consolidação tecnológica, incapacidade de financiamento do setor sucroenergético, preço dos concentradores de vinhaça, omissão legislativa referente ao descarte de vinhaça e descapitalização das usinas sucroenergeticas. / Vinasse is one of the residues from the production of ethanol, considered polluting high capacity. It is estimated that for every liter of ethanol produced, produces between 10 to 15 liters of vinasse. However, this same byproduct can be used for generating electricity, fertilisers, biogas and obtaining carbon credits from bio-digesters and concentrators. Soon, vinasse might contribute to an increase in the generation of electricity and other products to promote income for the sugar-energy sector and solve the environmental problem as regards disposal in natura. Against the above, if a study on the use of vinasse, guided by the problem: what is the economic viability, environmental and energy use of the biodigestor, vinasse concentrator and the conjunction of both? The overall objective was to analyze the energy, environmental and economic feasibility of the use of vinasse in hubs, biodigestors IC and in both for electricity generation, fertilizer and carbon credits. To answer, the methodology used in the research was the economic feasibility analysis, where it was calculated the NPV, IRR, payback and discounted payback. Being what was calculated the annual Diesel consumption of biodigerida and concentrated vinasse, energy balance in the consumption of Diesel and biogas generated per year, generation and balance electricity consumption and electricity generation population equivalent of vinasse and, finally, the environmental analysis, where it was calculated the population equivalent of biodigerida and concentrated vinasse emission and mitigation balance of NOx, SOx and CO2 eq. by concentrator, concentrated vinasse transport, both three analysis for a range of ethanol production from 500 to 4,000 m3/day, as well as to the Brazilian States that fuel producers. As a result one can note that fertilizers have importance in the economic viability of bio-digesters IC and vinasse concentrators, in scenarios without tax exemptions and minimum rate of 15% p.a. attractiveness The electricity itself will have viability in scenario with lower minimum rate of 11% attractiveness and tax exemptions. With regard to energy analysis, include the results of the biodigestor IC equivalent dimensions of population and balance of generation and electricity consumption and environmental analysis is the conjugate biodigestor IC and concentrator for the dimensions and equivalent carbon dioxide equivalent emitted and mitigated. You can see from the results achieved and the literature review carried out the following unfavourable scenarios on potential for reuse of vinasse: low price of MWh in both the ACR and the ACL, the effects on the market of electricity, high investment in transmission, absence of public policies to encourage the use of organic matter from the cattle-breeding, absence of public policies to encourage the use of renewable energy , not successful experiences through the use of vinasse plants for production of biogas, biodigesters consolidation technology, inability to finance the sugar ethanol sector, price of vinasse concentrators, legislative omission concerning the discharge of vinasse and decapitalization of sucroenergeticas plants.

Desde a revolução industrial, ações não sustentáveis provenientes das atividades industriais, econômicas e de consumo têm provocado mudanças na biosfera devido ao aumento dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, o que faz com que a mudança climática seja um dos maiores desafios do século XXI. Frente a isso, foi adotado em dezembro de 1997 o Protocolo de Quioto, que prevê em seu artigo 12 o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Sob este mecanismo enquadram-se atividades de projeto que propõem a técnica de biodigestores em granjas para captação e queima do biogás produzido como resultado da degradação do dejeto. A presente pesquisa tem como objetivo analisar a viabilidade de implantação de biodigestores para tratamento de resíduos da suinocultura em diferentes escalas considerando dois cenários: (1) a inserção da atividade do projeto no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e (2) a geração própria de energia elétrica a partir do biogás, considerando os três sistemas de produção Unidade Produtora de Terminação (UPT), Unidade Produtora de Leitão (UPL) e Unidade Produtora Ciclo Completo (UPC). Trata-se de uma pesquisa de natureza exploratória-descritiva realizada com base em análise documental e entrevistas com atores chaves do mercado de carbono. Após o levantamento destas informações, foram calculados os indicadores financeiros para uma análise comparativa dos cenários avaliados. Observou-se que a rentabilidade financeira nos diferentes tamanhos de plantéis é maior para o cenário de geração e auto-consumo de energia elétrica do que para a inserção da atividade do projeto no MDL. / Since the industrial revolution, unsustainable industrial, economic and consumption activities have caused changes in the biosphere due to increase of greenhouse gases (GHGs) in the atmosphere, which means that climate change is one of the biggest challenges of XXI century. In face of that, the Kyoto Protocol was adopted in December of 1997, which stipulates in its article 12 the Clean Development Mechanism. Under it is included biodigestor techniques to capture and burn the biogas produced, as a result of the pig waste degradation. This study proposes analyze the feasibility of implementation of biodigestors for residues treatment in the swine farms at different scales by considering two scenarios: (1) the insertion of the project activity in the Clean Development Mechanism and (2) the generation of electrical energy from biogas for the three production systems (UPT, UPL and UPC). This study is a descriptive exploratory research based on documental analyzes and interviews hold with key actors involved in the carbon market. Then, to compare the feasibility from both scenarios evaluated in this study, financial indicators were calculated. As result, the finance profitability of different scales considered in this research is higher for self- generation and power consumption than for CDM project activity.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Osvaldo.pdf: 5754399 bytes, checksum: 701637b7657c10259c85108bc616425b (MD5) Previous issue date: 2012-05-15 / The cassava starch industries generate daily a large volume of wastewater effluent that, stabilized in ponds, waste its biogas energy and pollute the atmosphere. To contribute with the reversion of this reality, this manipueira treatment research in one phase anaerobic horizontal pilot reactor with continuous feeding was developed. The reactor was implanted at a starch factory, Toledo, PR, which processes 160 ton cassava day-1 and originates 800 m3 of cassava wastewater. The biomass agitation was obtained by biogas recirculation, pumped by radial compressor, being the support medium set up with 15 x 4 cm bamboo pieces. The cassava wastewater, in natura, flowed by a sand and clay separating chamber, feeding the reactor with volume measured by an hydrometer. The experimental design was a completely randomized design, with the responses submitted to multivariate analysis and to statistical quality control through R 13.0 and Minitab 15.1.0.0 softwares, respectively. The average organic loadings in chemical oxygen demand (COD) were 0.556; 0.670; 0.678; 0.770 and 0.902 g L-1; and in volatile solids (VS) 0.659; 0.608; 0.570; 0.761 and 0.816 g L-1 at the hydraulic retention times (HRT) of 13.0; 11.5; 10.0; 7.0 and 7.0 days. The average reductions for COD, at the same order that the HRTs, were 88; 80; 88; 67 and 70% and for VS 76; 77; 65; 61 and 53%. The biogas productions relatively to COD consumed were 0.368; 0.795; 0.891; 0.907 and 0.626 Lg-1, relatively to VS consumed were 0.524; 0.930; 1.757; 0.952 and 0.981 Lg-1 and volumetrically 0.131; 0.330; 0.430; 0.374 and 0.377 L L-1 d-1, with an average methane content of 56%. The 10.0 days HRT was evaluated with an average temperature of 27.7 °C and the others with temperatures ranging from 21.2 to 23.5 °C. The agitation efficiency was proven as it increased the reactor s performance, in spite of a 2.3 °C average reduction at the temperature. The stability indicators pH and volatile acidity/total alkalinity (VA/TA) relation remained between 6.51 to 7.45 and 0.11 to 0.82, respectively. Although the relation VA/TA has presented risk values, the reactor remained stable, possibly due to the support medium presence / As fecularias produzem diariamente um grande volume de manipueira, que, estabilizada em lagoas, desperdiça a energia do biogás e polui a atmosfera. Para contribuir com a reversão dessa realidade, desenvolveu-se esta pesquisa de tratamento de manipueira em reator anaeróbio horizontal piloto com alimentação contínua. O reator foi implantado numa fecularia, em Toledo PR, que processa 160 t de mandioca dia-1 e gera 800 m3 de manipueira. A agitação da biomassa foi realizada por recirculação de biogás bombeado por compressor radial e o meio suporte foi montado com peças de bambu de 15 x 4 cm. A manipueira, in natura, fluiu por uma caixa separadora de areia e argila e alimentou o reator com volume medido por hidrômetro. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com respostas submetidas à análise multivariada que permitiram avaliar as correlações entre as variaveis e ao controle estatístico da qualidade através dos programas R 13.0 e Minitab 15.0, respectivamente. As cargas orgânicas médias em demanda química de oxigênio (DQO) aplicadas foram de 0,556; 0,670; 0,678; 0,770 e 0,902 g L-1 e em sólidos voláteis (SV) de 0,659; 0,608; 0,570; 0,761 e 0,816 g L-1 nos tempos de retenção hidráulica (TRH) de 13,0; 11,5; 10,0; 7,0 e 7,0 dias, respectivamente, sendo o último TRH com agitação. As reduções médias de DQO, na ordem de apresentação dos TRHs, foram de 88; 80; 88; 67 e 70% e de SV 76; 77; 65; 61 e 53%. As produções de biogás por DQOc foram de 0,368; 0,795; 0,891; 0,907 e 0,626 Lg-1, por SVc de 0,524; 0,930; 1,757; 0,952 e 0,981 Lg-1 e volumétrica de 0,131; 0,330; 0,430; 0,374 e 0,377 L L-1 d-1, com média de metano em 56%. O TRH de 10,0 dias foi avaliado com temperatura média mais elevada, de 27,7 °C, e os demais com temperatura variando entre 21,2 a 23,5 °C. A eficiência do agitador foi comprovada ao melhorar o desempenho do reator, apesar da redução média de 2,3 °C na temperatura. Os indicadores de estabilidade, pH e relação acidez volátil/alcalinidade total (AV/AT), mantiveram médias entre 6,51 a 7,45 e 0,11 a 0,82, respectivamente. Apesar da relação AV/AT ter apresentado valores de risco, o reator permaneceu estável, o que pode ser devido à presença do meio suporte

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Osvaldo.pdf: 5754399 bytes, checksum: 701637b7657c10259c85108bc616425b (MD5) Previous issue date: 2012-05-15 / The cassava starch industries generate daily a large volume of wastewater effluent that, stabilized in ponds, waste its biogas energy and pollute the atmosphere. To contribute with the reversion of this reality, this manipueira treatment research in one phase anaerobic horizontal pilot reactor with continuous feeding was developed. The reactor was implanted at a starch factory, Toledo, PR, which processes 160 ton cassava day-1 and originates 800 m3 of cassava wastewater. The biomass agitation was obtained by biogas recirculation, pumped by radial compressor, being the support medium set up with 15 x 4 cm bamboo pieces. The cassava wastewater, in natura, flowed by a sand and clay separating chamber, feeding the reactor with volume measured by an hydrometer. The experimental design was a completely randomized design, with the responses submitted to multivariate analysis and to statistical quality control through R 13.0 and Minitab 15.1.0.0 softwares, respectively. The average organic loadings in chemical oxygen demand (COD) were 0.556; 0.670; 0.678; 0.770 and 0.902 g L-1; and in volatile solids (VS) 0.659; 0.608; 0.570; 0.761 and 0.816 g L-1 at the hydraulic retention times (HRT) of 13.0; 11.5; 10.0; 7.0 and 7.0 days. The average reductions for COD, at the same order that the HRTs, were 88; 80; 88; 67 and 70% and for VS 76; 77; 65; 61 and 53%. The biogas productions relatively to COD consumed were 0.368; 0.795; 0.891; 0.907 and 0.626 Lg-1, relatively to VS consumed were 0.524; 0.930; 1.757; 0.952 and 0.981 Lg-1 and volumetrically 0.131; 0.330; 0.430; 0.374 and 0.377 L L-1 d-1, with an average methane content of 56%. The 10.0 days HRT was evaluated with an average temperature of 27.7 °C and the others with temperatures ranging from 21.2 to 23.5 °C. The agitation efficiency was proven as it increased the reactor s performance, in spite of a 2.3 °C average reduction at the temperature. The stability indicators pH and volatile acidity/total alkalinity (VA/TA) relation remained between 6.51 to 7.45 and 0.11 to 0.82, respectively. Although the relation VA/TA has presented risk values, the reactor remained stable, possibly due to the support medium presence / As fecularias produzem diariamente um grande volume de manipueira, que, estabilizada em lagoas, desperdiça a energia do biogás e polui a atmosfera. Para contribuir com a reversão dessa realidade, desenvolveu-se esta pesquisa de tratamento de manipueira em reator anaeróbio horizontal piloto com alimentação contínua. O reator foi implantado numa fecularia, em Toledo PR, que processa 160 t de mandioca dia-1 e gera 800 m3 de manipueira. A agitação da biomassa foi realizada por recirculação de biogás bombeado por compressor radial e o meio suporte foi montado com peças de bambu de 15 x 4 cm. A manipueira, in natura, fluiu por uma caixa separadora de areia e argila e alimentou o reator com volume medido por hidrômetro. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com respostas submetidas à análise multivariada que permitiram avaliar as correlações entre as variaveis e ao controle estatístico da qualidade através dos programas R 13.0 e Minitab 15.0, respectivamente. As cargas orgânicas médias em demanda química de oxigênio (DQO) aplicadas foram de 0,556; 0,670; 0,678; 0,770 e 0,902 g L-1 e em sólidos voláteis (SV) de 0,659; 0,608; 0,570; 0,761 e 0,816 g L-1 nos tempos de retenção hidráulica (TRH) de 13,0; 11,5; 10,0; 7,0 e 7,0 dias, respectivamente, sendo o último TRH com agitação. As reduções médias de DQO, na ordem de apresentação dos TRHs, foram de 88; 80; 88; 67 e 70% e de SV 76; 77; 65; 61 e 53%. As produções de biogás por DQOc foram de 0,368; 0,795; 0,891; 0,907 e 0,626 Lg-1, por SVc de 0,524; 0,930; 1,757; 0,952 e 0,981 Lg-1 e volumétrica de 0,131; 0,330; 0,430; 0,374 e 0,377 L L-1 d-1, com média de metano em 56%. O TRH de 10,0 dias foi avaliado com temperatura média mais elevada, de 27,7 °C, e os demais com temperatura variando entre 21,2 a 23,5 °C. A eficiência do agitador foi comprovada ao melhorar o desempenho do reator, apesar da redução média de 2,3 °C na temperatura. Os indicadores de estabilidade, pH e relação acidez volátil/alcalinidade total (AV/AT), mantiveram médias entre 6,51 a 7,45 e 0,11 a 0,82, respectivamente. Apesar da relação AV/AT ter apresentado valores de risco, o reator permaneceu estável, o que pode ser devido à presença do meio suporte

Biogas is a gaseous composition formed mainly by the methane gas (CH4) and by the carbon dioxide (CO2), generated especially by microbiologic processes in environment with few or no oxygen. This research was carried out on the biogas produced from the treatment of swine dejections in breathing decomposition and accumulated in the interior of biodigestors, in swine culture in the state of Rio Grande do Sul. Within the range of this present work, the same gas is rusted and it turns into CO2 by the burning in flare. Through the literature review and applied questionnaires, possibilities of treatment of swine objections were raised, through comparative flow chart. Through measuring the biogas flow in appropriate equipments and mathematic analyses, several conclusive results were reached. It was tried to evidence not only the various possibilities of biogas use, mainly the generation of electric energy, but also the heating of swine culture in the winter. It was approached the necessary equipments to invest in the first item mentioned, as well as deadlines for these investments return. From another point of view , it was evidenced the biogas nonuse in aid of the swine culture, but the investment in a Mechanism of Clean Development (MCD) to obtain the Credits of Carbon, where it was observed the great difficulties, mainly financial, to a swine breeder implant the same. Several technical and economical possibilities to mitigate the greenhouse effect were analyzed. / Biogás é uma composição gasosa formada principalmente pelo gás metano (CH4) e pelo dióxido de carbono (CO2), gerado especialmente por processos microbiológicos em ambiente com pouco ou nenhum oxigênio. Esta pesquisa foi realizada sobre o biogás produzido a partir do tratamento de dejetos suínos em decomposição anaeróbica e acumulado no interior de biodigestores, em suinocultura do Estado do Rio Grande do Sul. No âmbito do presente trabalho, o mesmo é oxidado e transforma-se em CO2 pela queima em flare. Através da revisão da literatura e questionários aplicados, foram levantadas possibilidades de tratamento dos dejetos suínos, através de fluxogramas comparativos. Através da medição da vazão do biogás em equipamentos apropriados e análise matemática, obteve-se resultados conclusivos. Procurou-se evidenciar as diversas possibilidades de aproveitamento do biogás, principalmente a geração de energia elétrica, mas também o aquecimento da suinocultura no inverno. Abordou-se os equipamentos necessários para investir no primeiro item anteriormente citado, assim como prazos para retorno destes investimentos. De outro ângulo de visão , evidenciou-se o não aproveitamento do biogás em benefício da suinocultura, mas o investimento em um Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) para obter os Créditos de Carbono, onde observou-se as grandes dificuldades, principalmente financeiras, para um suinocultor implantar o mesmo. Diversas possibilidades técnicas e econômicas para mitigar o efeito estufa foram analisadas.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-17Bitstream added on 2014-06-13T20:35:52Z : No. of bitstreams: 1 almeida_acm_me_rcla.pdf: 908754 bytes, checksum: c67dc89a044d50c60fbdc87558d820a3 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O uso de biodigestores anaeróbios é uma versátil alternativa para produção de biomassa microbiana a partir de resíduos orgânicos. O reaproveitamento das sobras alimentares, produzidas pelo Restaurante Universitário da Unesp Campus Rio Claro, foi o responsável pela produção de um Inóculo Líquido Residual (I.L.R.) utilizado como agente biodegradador e biossorvente para os corantes azóicos “Acid Yellow 25” e “Direct Violet 51” de importante destaque industrial. O projeto dividiu-se em duas etapas, a primeira contemplando a produção do inóculo em grande escala (biodigestor de fluxo contínuo) e a segunda em escala de laboratorial (biodigestor em batelada). Os resultados da análise microbiológica revelaram a presença predominante de bactérias acidogênicas e de leveduras em menor escala. Estes microrganismos foram aplicados como inóculo nas soluções dos dois corantes em condições variadas de pH (2,50; 4,50 e 6,50). A análise dos produtos formados a partir da interação com o I.L.R demonstraram as potencialidades biodegradativas e biossorventes do consórcio microbiano e sua ação diferenciada de acordo com a mudança de pH.As aminas aromáticas e sulfonadas, formadas após a redução da ligação azóica, foram estudada a partir do sobrenadante dos tratamentos dos corantes através do uso dos métodos difundidos do UV-Vis e do HPLC aliados às analises vanguardistas do FTIR. / The use of anaerobic bioreactor is a versatile alternative for the production of microbial biomass from organic waste. The reuse of the leftovers from the University Restaurant of Unesp Rio Claro Campus, was responsible for producing a Residual Liquid Inoculum (R.L.I.) used as a biodegradator and biosorptive agent for two azo dyes Acid Yellow 25 and Direct Violet 51 with a major role in the industrial scenery. The project was divided in two steps, the first covering the production of the inoculum in large scale (continuous flow bioreactor) and the second in bench-scale (in-batch bioreactor) The results of the microbiological analysis revealed a predominant presence of acidogenic bacteria and a few yeasts. These microorganisms were used as inoculum in both dye solutions at different pH conditions (2.50, 4.50 and 6.50) The analysis of the resultant by-products demonstrated the biodegradation and biosorptive potential of the consortium and its differentiated pH-regulated action. The aromatic sulfonated amines, formed after the reduction of the azoic bounds, were studied through the spreaded analytic methods of UV-Vis and HPLC in conjunct with the vanguard of FTIR device.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T20:08:42Z : No. of bitstreams: 1 aires_am_me_jabo.pdf: 8042698 bytes, checksum: cee6205ffc3aed9386f08ebaca4e0466 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar o efeito da reutilização das camas de quatro lotes de frango de corte, sobre a produção de biogás, sendo estas submetidas ou não à diluição e separação de sólidos e líquidos em biodigestores operados em batelada e contínuo. No Capítulo 1 é apresentado o problema, a justificativa do estudo juntamente com os objetivos gerais do projeto. O Capítulo 2 teve como objetivo avaliar as diluições de cama de frango e as concentrações de Sólidos Totais (ST). As camas de casca de amendoim foram diluídas em água e separadas em peneira de malha de 3 mm, nas seguintes proporções: 2:1; 4:1 até 14:1. Assim foi escolhida a diluição 4:1 (a qual se obteve 3,01 % de ST) para realizar os ensaios. Os Capítulo 3 e 4 avaliaram as camas de quatro lotes de frango de corte com diluição 4:1, submetidas ou não à separação de sólidos, em biodigestores batelada e contínuo respectivamente. O tratamento não peneirado obteve maiores produções de biogás em relação ao tratamento peneirado (Capítulo 3), ao passo que no Capítulo 4 os resultados se inverteram. Em ambos os os ensaios experimentais, ocorreram aumento da concentração de minerais em massa. O objetivo do Capítulo 5 foi avaliar o processo de compostagem da cama de frango, após diluição e separação de sólidos. O ensaio foi conduzido por um período de 90 dias, utilizando-se a cama de frango de corte de 4º reutilização. Foram utilizados para montagem da leira 348,94 kg de cama de frango/MN. A cama retida na peneira se mostrou favorável ao processo de compostagem, apresentando uma relação C:N de 12:1, o que influenciou na redução de 25 % dos ST ao final do enleiramento. / This study aimed to evaluate the effect of reuse of litters of four batches of broilers on the production of biogas. The litters were submitted or not the dilution and separation of solids and liquids in batch and continuous systems of anaerobic digestion (AD). In Chapter 1 is presented the problem, the justification of the study together with the general objectives of the project. Chapter 2 was to evaluate the dilutions of broiler litter and the concentrations of Total Solids (TS) for AD. The litter of peanut hulls was diluted in water and separated in a mesh sieve of 3 mm, as follows: 2:1, 4:1 to 14:1. The highest values of TS were found in the lower dilutions, was chosen as the dilution 4:1 (which returned 3.01% in TS) to perform the tests for AD. In Chapter 3 and 4 were intended to assess the DA of the litters of four batches of broiler with 4:1 dilution, or not submitted to the separation of solids in batch and continuous systems, respectively. The treatment not sieved obtained higher production of biogas in the treatment sieved (Chapter 3), while Chapter 4 the results are reversed. In both chapters were reductions of mineral mass (kg) after AD. The purpose of Chapter 5 was to evaluate the process of composting of broiler litter, after dilution and separation of solids. The test was conducted in a period of 90 days, using the litter of broilers from 4 reuses. Were used for assembling a pile 348.94 kilograms of broiler litter / MN. The litter retained on the sieve was favorable to the process of composting, giving a C:N of 12:1, which influenced the reduction of 25% of the end of piling ST.

Desde a revolução industrial, ações não sustentáveis provenientes das atividades industriais, econômicas e de consumo têm provocado mudanças na biosfera devido ao aumento dos gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera, o que faz com que a mudança climática seja um dos maiores desafios do século XXI. Frente a isso, foi adotado em dezembro de 1997 o Protocolo de Quioto, que prevê em seu artigo 12 o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Sob este mecanismo enquadram-se atividades de projeto que propõem a técnica de biodigestores em granjas para captação e queima do biogás produzido como resultado da degradação do dejeto. A presente pesquisa tem como objetivo analisar a viabilidade de implantação de biodigestores para tratamento de resíduos da suinocultura em diferentes escalas considerando dois cenários: (1) a inserção da atividade do projeto no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo e (2) a geração própria de energia elétrica a partir do biogás, considerando os três sistemas de produção Unidade Produtora de Terminação (UPT), Unidade Produtora de Leitão (UPL) e Unidade Produtora Ciclo Completo (UPC). Trata-se de uma pesquisa de natureza exploratória-descritiva realizada com base em análise documental e entrevistas com atores chaves do mercado de carbono. Após o levantamento destas informações, foram calculados os indicadores financeiros para uma análise comparativa dos cenários avaliados. Observou-se que a rentabilidade financeira nos diferentes tamanhos de plantéis é maior para o cenário de geração e auto-consumo de energia elétrica do que para a inserção da atividade do projeto no MDL. / Since the industrial revolution, unsustainable industrial, economic and consumption activities have caused changes in the biosphere due to increase of greenhouse gases (GHGs) in the atmosphere, which means that climate change is one of the biggest challenges of XXI century. In face of that, the Kyoto Protocol was adopted in December of 1997, which stipulates in its article 12 the Clean Development Mechanism. Under it is included biodigestor techniques to capture and burn the biogas produced, as a result of the pig waste degradation. This study proposes analyze the feasibility of implementation of biodigestors for residues treatment in the swine farms at different scales by considering two scenarios: (1) the insertion of the project activity in the Clean Development Mechanism and (2) the generation of electrical energy from biogas for the three production systems (UPT, UPL and UPC). This study is a descriptive exploratory research based on documental analyzes and interviews hold with key actors involved in the carbon market. Then, to compare the feasibility from both scenarios evaluated in this study, financial indicators were calculated. As result, the finance profitability of different scales considered in this research is higher for self- generation and power consumption than for CDM project activity.

A vinhaça é um dos resíduos da produção de etanol, considerada de elevada capacidade poluidora. Estima-se que para cada litro de etanol produzido, produz-se entre 10 até 15 litros de vinhaça. Porém, este mesmo subproduto pode ser utilizado para geração de eletricidade, fertilizantes, biogás e obtenção de créditos de carbono a partir de biodigestores e concentradores. Logo, a vinhaça pode vir a contribuir para um incremento na geração de energia elétrica e de outros produtos para fomento de renda para o setor sucroenergético e resolver o problema ambiental no que se refere ao descarte in natura. Ante o exposto, justifica-se um estudo sobre a utilização da vinhaça, norteada pela problemática: qual a viabilidade econômica, ambiental e energética da utilização do biodigestor IC, concentrador de vinhaça e o conjugado de ambos? O objetivo geral foi analisar a viabilidade energética, ambiental e econômica da utilização de vinhaça em concentradores, biodigestores IC e em ambos para geração de eletricidade, fertilizantes e créditos de carbono. Para responder à pergunta, a metodologia utilizada na pesquisa foi a análise de viabilidade econômica, aonde foi calculado o VPL, TIR, payback e o payback descontado. Sendo qual foi calculado o consumo anual de Diesel no transporte de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de energia no consumo de Diesel e gerada pelo biogás por ano, balanço de geração e consumo de eletricidade e equivalente populacional de geração de eletricidade de vinhaça e, por fim, a análise ambiental, aonde foi calculado o equivalente populacional de vinhaça biodigerida e concentrada, balanço de emissão e mitigação de NOx, SOx e CO2 eq. pelo concentrador, transporte de vinhaça concentrada, ambas as três análises para uma faixa de produção de etanol de 500 até 4.000 m3/dia, como também para estados brasileiros produtores desse combustível. Como resultado pode-se constatar que os fertilizantes têm importância na viabilidade econômica dos biodigestores IC e concentradores de vinhaça, em cenários sem isenções tributárias e taxa mínima de atratividade 15% a.a. A eletricidade por si só terá viabilidade em cenário com baixa taxa mínima de atratividade de 11% e isenções fiscais. No que se refere a análise energética, destacam-se os resultados do biodigestor IC nas dimensões equivalente populacional e balanço de geração e consumo de eletricidade e na análise ambiental destaca-se o conjugado biodigestor IC e concentrador para as dimensões equivalente populacional e dióxido de carbono equivalentes emitidos e mitigados. Pode-se constatar a partir dos resultados alcançados e da revisão bibliográfica realizada os seguintes cenários desfavoráveis em potêncial para reutilização de vinhaça: baixo preço do MWh tanto no ACR quanto no ACL, incipiência no mercado de eletricidade, elevado investimento em transmissão, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de matéria orgânica proveniente da agropecuárias, ausência de políticas públicas de incentivo a utilização de energias renováveis, experiências não exitosas pelas usinas de utilização de vinhaça para produção de biogás, biodigestores em processo de consolidação tecnológica, incapacidade de financiamento do setor sucroenergético, preço dos concentradores de vinhaça, omissão legislativa referente ao descarte de vinhaça e descapitalização das usinas sucroenergeticas. / Vinasse is one of the residues from the production of ethanol, considered polluting high capacity. It is estimated that for every liter of ethanol produced, produces between 10 to 15 liters of vinasse. However, this same byproduct can be used for generating electricity, fertilisers, biogas and obtaining carbon credits from bio-digesters and concentrators. Soon, vinasse might contribute to an increase in the generation of electricity and other products to promote income for the sugar-energy sector and solve the environmental problem as regards disposal in natura. Against the above, if a study on the use of vinasse, guided by the problem: what is the economic viability, environmental and energy use of the biodigestor, vinasse concentrator and the conjunction of both? The overall objective was to analyze the energy, environmental and economic feasibility of the use of vinasse in hubs, biodigestors IC and in both for electricity generation, fertilizer and carbon credits. To answer, the methodology used in the research was the economic feasibility analysis, where it was calculated the NPV, IRR, payback and discounted payback. Being what was calculated the annual Diesel consumption of biodigerida and concentrated vinasse, energy balance in the consumption of Diesel and biogas generated per year, generation and balance electricity consumption and electricity generation population equivalent of vinasse and, finally, the environmental analysis, where it was calculated the population equivalent of biodigerida and concentrated vinasse emission and mitigation balance of NOx, SOx and CO2 eq. by concentrator, concentrated vinasse transport, both three analysis for a range of ethanol production from 500 to 4,000 m3/day, as well as to the Brazilian States that fuel producers. As a result one can note that fertilizers have importance in the economic viability of bio-digesters IC and vinasse concentrators, in scenarios without tax exemptions and minimum rate of 15% p.a. attractiveness The electricity itself will have viability in scenario with lower minimum rate of 11% attractiveness and tax exemptions. With regard to energy analysis, include the results of the biodigestor IC equivalent dimensions of population and balance of generation and electricity consumption and environmental analysis is the conjugate biodigestor IC and concentrator for the dimensions and equivalent carbon dioxide equivalent emitted and mitigated. You can see from the results achieved and the literature review carried out the following unfavourable scenarios on potential for reuse of vinasse: low price of MWh in both the ACR and the ACL, the effects on the market of electricity, high investment in transmission, absence of public policies to encourage the use of organic matter from the cattle-breeding, absence of public policies to encourage the use of renewable energy , not successful experiences through the use of vinasse plants for production of biogas, biodigesters consolidation technology, inability to finance the sugar ethanol sector, price of vinasse concentrators, legislative omission concerning the discharge of vinasse and decapitalization of sucroenergeticas plants.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-04T19:21:36Z No. of bitstreams: 2 Anelisiane Maria Alves.pdf: 2439673 bytes, checksum: fd370a11122ff19c0d83073490e93fb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T19:21:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Anelisiane Maria Alves.pdf: 2439673 bytes, checksum: fd370a11122ff19c0d83073490e93fb3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Technological and economic development occurred through the extraction of the environment and industrialization in a globalized model of society. This model is now fully dependent on sources of energy to continue to function. However, due to the environmental politicization and the problematization of the use of fossil sources, the search for an alternative energy model has been the subject of academic research and public policies for some years. The present work focuses on the development of a computational program that will provide the user, often unaware of the research in development, with the access and the necessary guidance for the implantation of a tubular rural biodigester. The application was developed in Java language, where the technical and economical sizing methodology used takes into account data such as the type and number of animals and the user's monthly electricity consumption. After the program processes the calculation routine, the user is presented the results in 3 different screens, one containing a generic image with the nomenclature adopted for the estimated dimensions, a screen with technical information of the design and a final screen with information of economic projection. This work is expected to disseminate and democratize alternative research and technologies through the use of digital technology. / O desenvolvimento tecnológico e econômico ocorreu através do extrativismo do meio ambiente e da industrialização em um modelo globalizado de sociedade. Esse modelo encontra-se hoje plenamente depende de fontes de energias para continuar funcionando. Entretanto, em decorrência da politização ambiental e da problematização quanto ao uso de fontes fósseis, a busca por um modelo energético alternativo tem sido tema de pesquisas acadêmicas e políticas públicas há alguns anos. O presente trabalho tem como foco o desenvolvimento de um programa computacional o qual proporcionará ao usuário, muitas vezes alheio às pesquisas em desenvolvimento, o acesso e o direcionamento necessários para a implantação de um biodigestor rural tubular, devendo ser informados apenas alguns dados bases. O aplicativo foi desenvolvido em linguagem Java, onde a metodologia de dimensionamento técnico e econômico utilizada levam em conta dados como o tipo e número de animais e o consumo mensal de energia elétrica do usuário. Após o programa processar a rotina de cálculos, é apresentado ao usuário os resultados em 3 telas diferentes, uma contendo uma imagem genérica com a nomenclatura adotada para as dimensões estimadas, uma tela com informações técnicas do dimensionamento e uma tela final com informações de projeção econômica. Espera-se com esse trabalho a difusão e a democratização de pesquisas e tecnologias alternativas através do uso da tecnologia digital.