Made available in DSpace on 2018-08-01T23:59:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11393_Avaliação do Potencial Metanogenico da Biomassa Algácea Submetida à Hidrólise Térmica e Hidrólise Alcalina_Gustavo Ferreira.pdf: 3338704 bytes, checksum: 917f07968c7825f71d64abca94bd22b3 (MD5) Previous issue date: 2017-03-22 / A digestão anaeróbia de microalgas é apontada com uma promissora alternativa para produção de biocombustíveis sustentáveis e consequente solução para o problema de escassez de combustíveis fósseis. Além de atenuar as consequências da liberação de gases de efeito estufa na atmosfera, a produção de biogás a partir da digestão desse substrato gerado a partir do tratamento de esgoto sanitário é capaz de prevenir também a eutrofização de corpos hídricos, aprimorando a qualidade do efluente a ser lançado. A etapa de hidrólise é considerada limitante nos processos de digestão anaeróbia, podendo ter seu efeito minimizado através de processos de pré-tratamento objetivando a hidrólise do substrato antes da sua digestão. Essa pesquisa visou verificar os efeitos dos pré-tratamentos hidrolíticos sobre a produção de metano a partir da digestão anaeróbia dessa biomassa, bem como caracterizar a biomassa antes e após a hidrólise. Esse estudo é uma das etapas de uma proposta de concepção de uma estação de tratamento de esgoto superavitária em energia elétrica, localizada na ETE de Araçás Vila Velha/ES. A biomassa utilizada apresentou concentração média de sólidos totais de 3,5% e uma DQO média de 36,6g/L. Apesar de apresentar menor solubilização de matéria orgânica e carboidratos, a hidrólise térmica a 80°C apresentou um maior aumento na produção de metano, atingindo 1,10 gDQOCH4/gSSV.d, valor 61% maior do que o volume produzido a partir da digestão anaeróbia de biomassa não submetida à hidrólise (0,68 gDQOCH4/gSSV.d). A biomassa hidrolisada pela via alcalina apresentou uma produção de 0,88 gDQOCH4/gSSV.d, apenas 29% maior do que a produção observada na biomassa sem pré-tratamento. Esses resultados apontam a hidrólise térmica como uma melhor opção para o tratamento hidrolítico, quando comparado à hidrólise alcalina. O balanço de energia produzido a partir desses valores apresentou um Energy Return on Investment de 5,2 para a biomassa sem tratamento, 5,5 para a biomassa hidrolisada pela via térmica e 5,3 para a biomassa pela via alcalina, indicando que a estação baseada na tecnologia proposta é superavitária do ponto de vista energético

A vinhaça, água residuária do processo, apresenta em sua composição DQO de 20 a 100 g DQO.L-1 e um ótimo potencial de produção de biogás por meio da digestão anaeróbia. Para avaliar a capacidade de produção de biogás, foram realizados experimentos sob o efeito gradual da carga orgânica volumétrica (COV) e da relação A/M, avaliando a etapa metanogênica. Como no processo de fabricação do etanol é adicionado ácido sulfúrico para evitar a contaminação bacteriana, foi avaliado a interferência da adição de diferentes concentrações de sulfetos no processo em valore de pH 7,0 e 7,5. O fermentador foi alimentado com Na2S.9H2O, variando a concentração do íon S2- de 0 a 1000 mg.L-1. Para obter uma boa eficiência na produção de metano, a etapa acidogênica também foi avaliada. Para isso, se manteve as mesmas concentrações de biomassa e substrato, porém, ajustando os valores de pH em 5,0, 5,5, 6,0 e 6,5. Na etapa metanogênica uma satisfatória redução da elevada carga orgânica presente na vinhaça foi alcançada, com eficiência de remoção entre 82,0% e 90,3% em processo mesofílico. Um ajuste polinomial foi realizado para avaliar a produção específica de metano, que variou de 379 mL CH4.h-1 a 872 mL CH4.h-1 e atividade metanogênica de 0,33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 a 0,77 mmol CH4.gSVT-1 h-1. Para a etapa da sulfetogênese, o pH afetou consideravelmente o desempenho das arqueas metanogênicas, ocorrendo inibição mais acentuada para o pH 7,5. Na concentração mais baixa testada, de 50 mg S2-.L-1, foi observada inibição de 31,85% para pH 7,0 e de 67% para pH 7,5 e para a concentração mais elevada de 1000 mg S2-.L-1 a inibição foi de 59,75% e de 94,07% respectivamente. Na última etapa da acidogênese, maiores concentrações de ácido propiônico e acético foram alcançadas em pH 5,0 e 5,5, com 1374,66 e 1477,23 mg C3H6O2.L-1 e 993,05 e 767,80 mg CH3COOH.L-1. Maiores taxas de produção de AGV ocorreram em pH 6,5, alcançando para o ácido propiônico 8,82 mmol.d-1 gSVT-1 e 7,99 mmol.d-1 gSVT-1 para ácido acético. A produção acumulada de metano nas primeiras 60 horas atingiu 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL e 7620 mL CH4, respectivamente para pH 5,0, 5,5, 6,0 e / Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguêz de Mello, CENPES. / The vinasse, wastewater of the process, presents in its composition a COD of 20 to 100 g COD.L-1 and an excellent biogas production potential through anaerobic digestion. To evaluate the biogas production capacity, experiments were carried out under the gradual effect of organic volumetric load (OVL) and A/M ratio, evaluating the methanogenic step. Considering that sulfuric acid is added to the ethanol production process to prevent bacterial contamination, the interference of the addition of different sulfide concentrations in the process at pH 7.0 and 7.5 was evaluated. The fermenter was fed with Na2S.9H2O, varying the concentration of the S2- ion from 0 to 1000 mg.L-1. In order to obtain good efficiency in the production of methane, the acidogenic step was also evaluated. For this, the same concentrations of biomass and substrate were maintained, however, the pH to was adjusted 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5. In the methanogenic stage a satisfactory reduction of the organic load present in the vinasse was achieved, with removal efficiency in the range of 82.0% and 90.3% for mesophilic process. A polynomial fit was performed to evaluate the specific production of methane, ranging from 379 mL CH4.h-1 to 872 mL CH4.h-1 and a methanogenic activity of 0.33 mmol CH4.gSVT-1 h-1 at 0.77 mmol CH4.g SVT-1 h-1. For the sulfetogenic stage, the pH considerably affected the performance of the methanogenic archaea, with a more pronounced inhibition at pH 7.5. The lowest concentration tested, 50 mg S2-.L-1, resulted in an inhibition of 31.85% inhibition pH 7.0 and 67% at pH 7.5. The highest concentration, 1000 mg S2-.L-1, the inhibition was 59.75% and 94.07% respectively. Higher concentrations of propionic and acetic acid were reached at pH 5.0 and 5.5, with 1374.66 and 1477.23 mg C3H6O2.L-1 and 993.05 and 767.80 mg CH3COOH.L-1. Higher rates of VFA production occurred at pH 6.5, yielding 8.82 mmol.d-1 gSVT-1 and 7.99 mmol.d-1 gSVT-1 for acetic acid for propionic acid. Cumulative methane production in the first 60 hours increased 2210 mL, 5300 mL, 7210 mL and 7620 mL CH4, respectively to pH 5.0, 5.5, 6.0 and 6.5.

Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7396_DCF.pdf: 1924430 bytes, checksum: 9261537271ede72f1991257c22b4b86b (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / Com a perspectiva de aplicação do biogás como recurso energético, verifica-se um crescente interesse em relação à sua composição química específica e às possíveis implicações a respeito de sua utilização. O presente trabalho investiga os compostos traços que influenciam o aproveitamento energético do biogás, dentre eles sulfeto de hidrogênio, siloxanos e compostos halogenados. Na literatura, os trabalhos realizados a respeito de siloxanos no biogás são provenientes de estudos em digestores de lodo, e não do biogás produzido no tratamento de esgoto em si, daí a importância dessa pesquisa. Também são investigados o potencial de aproveitamento e a validação de um modelo para estimativa do balanço de massa de DQO. Foram coletadas amostras de esgoto e de biogás do sistema de tratamento de esgoto doméstico da cidade de Piaçú/ES, composto por pré-tratamento, tratamento anaeróbio (reator UASB) e tratamento aeróbio (filtros biológicos aerados submersos). Foram realizadas análises de DQO total e filtrada, sulfato, sulfeto e sólidos nos esgotos afluente e efluente, e de sólidos e sulfeto precipitado no lodo, de acordo com o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). As amostras do biogás produzido no reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) foram coletadas em sacolas de Nalophan® de 10 litros e pré-concentradas em cartuchos adsorvedores CarbopackTM. As concentrações de sulfeto de hidrogênio, siloxanos e halogenados, assim como as dos principais componentes gasosos (metano e outros), foram analisadas por meio de cromatografia gasosa acoplada aos detectores de condutividade térmica e espectrômetro de massas (TCD e MS). A quantidade de metano capturada no biogás foi de 19,7 Nm3 dia-1 (0,093 Nm3/m3 de esgoto/ 0,24 Nm3/kgDQOrem), cuja queima liberaria um potência de 8,2 kW na forma de calor (capaz de ser convertida em uma potência de 2,7 kW de energia elétrica). A recuperação de metano e a produção de biogás foram adequadamente estimadas pelo modelo proposto por Lobato, Chernicharo e Souza (2012). De modo geral, foram encontrados siloxanos e compostos halogenados em variedades e concentrações menores que as normalmente reportadas na literatura. A concentração média de sulfeto de hidrogênio foi consideravelmente elevada (2078 ppm), podendo representar uma limitação ao aproveitamento energético do biogás.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo160_1.pdf: 1487383 bytes, checksum: ad15a529c99efc35f8b6742e988839e0 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de biogás a partir da glicerina bruta oriunda do biodiesel, utilizando-se dejetos bovinos como inóculo, o processo foi conduzido sob diferentes concentrações de glicerina em 20%, 25%, 30% e 40% (M/M) e inóculo de 10%, 20% e 30%(M/M). Os dejetos bovinos foram diluídos em solução nutriente preparada em água destilada utilizando-se para um 1L: K2HPO4 (Fosfato dibásico de potássio) - 2g; KH2PO4 (Fosfato monobásico de potássio) - 20g e Uréia 3,5g. As fermentações tiveram seu pH variados em 5,8, 6,6 e 8,0 e incubadas à 35° C sem agitação. Foram utilizados micro-reatores com volume útil de 40 mL hermeticamente fechados acopladas a uma seringa de 10 mL. Com o volume de biogás produzido foi realizado a avaliação cinética fenomenológica do processo de produção de biogás. Através do Kit EMBRAPA, foi avaliada a quantidade de metano de dióxido de carbono por estimativa em cada amostra. O tempo de fermentação foi em média 216 horas. Observou-se que as condições em que a concentração de glicerina foi 20%(M/M), pH 5,8 e concentração de inóculo 30%(M/M), a maior produção de biogás. Por outro lado, ao se estudar o efeito da concentração de glicerina para produção de biogás, verificou-se que a concentração de 40%(M/M), foi inibitória em todos os estudos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:05:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341506.pdf: 1977502 bytes, checksum: 9f6c159191d7596528c9c1f79d3b3783 (MD5) Previous issue date: 2016 / O excesso de resíduos gerados pela população mundial aliado à escassez de local apropriado para o seu tratamento e destinação final faz do resíduo sólido urbano (RSU) um grande problema para o meio ambiente assim como para as entidades governamentais. Uma opção ao tratamento do RSU é a utilização de reatores anaeróbios. A finalidade dos biodigestores é criar um ambiente ideal para o desenvolvimento da cultura microbiana para que a fração orgânica seja degradada, sendo os resultados da fermentação anaeróbia o biofertilizante e o biogás. Com o objetivo de beneficiar as características de funcionamento de um biodigestor, foi realizado o tratamento anaeróbio dos resíduos orgânicos (RSO) do restaurante universitário da UFSC utilizando a co-digestão com resíduos de jardinagem (RJ), alimentação semi-contínua, temperatura mesofílica (35°C) e cargas orgânicas de 1,0, 2,0 e 4,0 Kg de STV/m3/dia. Dentre os principais resultados verificou-se a máxima eficiência de conversão de sólidos em biogás (6,4%), concentração de 64% de metano no biogás, PEM de 0,45LCH4/g STVremovido e remoção de DQO superior a 60% para a carga de 2,0 Kg de STV/m3/dia. Ocorreu a acidificação do meio (pH = 4) quando a carga aplicada subiu para 4,0 Kg de STV/m3/dia assim como o aumento da concentração de CO2 (máximo de 74%) no biogás. Devido à heterogeneidade do substrato e ineficiência do sistema de agitação, através do balanço de massa, foi constatado o acúmulo de ST, STV e DQO no biodigestor piloto. Quando operado com a carga orgânica aplicada de 2,0 Kg de STV/m3/dia o sistema se mostrou eficiente para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos, atingindo valores superiores a 90% de remoção de sólidos e produção média de biogás de 9,8L/d.<br> / Abstract: The excess of municipal solid waste (MSW) generated by the world population combined with the lack of an appropriate place for their treatment and disposal is a major problem for government entities. One option for the treatment of the organic fraction of MSW is the use of anaerobic reactors. The purpose of these digesters is to create an ideal environment for the development of microbial cultures where the organic fraction is completely degraded, and the results of anaerobic fermentation are biofertilizer and biogas. In order to optimize the operating characteristics of a biodigester, this study attempts to make the anaerobic treatment of organic wastes from the UFSC's restaurant leftovers using co-digestion with garden waste (GW), and applying a semi-continuous feeding system, mesophilic temperature conditions (35°C) and organic loads of 1.0, 2.0 and 4.0 kg VS/m3/day. The main results of the study indicate that the maximum conversion efficiency of solids into biogas (6.4%), the highest concentration of methane (64%), SPM of 0,45LCH4/g STVremoved and the maximum COD removal( 60%) were reached for the load of 2.0 Kg VS/m3/day. It occurred the acidification of the medium (pH = 4) when the applied load increased to 4.0 kg VS/m3/day, also increasing CO2 concentration from biogas. Due to the heterogeneity of the substrate and inefficiency of the agitation system, TS, VTS and COD (obtained by mass balance) accumulated in the pilot-scale digester. When operated with the organic load of 2.0 kg VS/m3/day, the system proved to be efficient for the treatment of organic solid waste, reaching values greater than 90% removal of solids and average production of biogas 9,8L / d.

En el sur de la provincia de Buenos Aires se encuentra el Valle Bonaerense del Río Colorado (VBRC). Esta región es la principal productora de cebolla en el país. En el área se descartan anualmente entre 12.000 y 20.000 toneladas de cebollas por problemas de calidad y sanidad. Estos residuos suelen ser abandonados en el lugar de producción, trasladados a rellenos sanitarios o incorporados en terrenos cercanos a las plantas de empaque, convirtiéndose en una fuente de contaminación. La biometanización es la degradación anaeróbica de la materia orgánica a biogás (70 % metano y 30 % dióxido de carbono) por un consorcio de arqueas metanogénicas y bacterias facultativas y anaeróbicas que actúan en forma secuencial y sinérgica. La producción de biogás a partir del residuo de la producción de cebolla podría resolver el grave problema medioambiental que causa actualmente. Sin embargo, el residuo de cebolla no es un sustrato convencional para la biometanización, sumado a ello, este residuo presenta características que pueden influenciar negativamente su degradación anaeróbica. Una alteración de la interacción entre las comunidades procarióticas involucradas en la degradación anaeróbica tiene como resultado una producción de biogás reducida, pudiendo provocar la interrupción del proceso. Ante la falta de información específica, en esta Tesis se decidió abordar simultáneamente los estudios de la microbiota nativa y de la factibilidad de la biometanización del residuo. Se recolectaron muestras de residuo de cebolla de diferentes localidades y en distinto estado de degradación y se aislaron bacterias nativas. Se desarrolló un medio de cultivo, a partir de los nutrientes de la cebolla, con el que se caracterizaron los aislamientos. Las cepas con mejor performance en la degradación aeróbica de las hojas internas de la cebolla se identificaron filogenéticamente, destacándose Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 y Pseudomonas poae VE-74. Además se obtuvieron cultivos mixtos con actividad hidrolítica en anaerobiosis y se seleccionaron aquellos con alta capacidad de degradar la catáfila externa. Posteriormente, fueron aisladas e identificadas las bacterias integrantes de los cultivos degradadores. Todas las cepas pertenecieron al phylum Firmicutes, entre ellas, Desulfotomaculum guttoideum fue la especie más frecuente en la degradación anaeróbica de cebolla. Se realizaron distintos experimentos que permitieron determinar que las condiciones más adecuadas para optimizar la biodegradación anaeróbica del residuo de cebolla fueron incorporar urea e inocular con barros de anteriores digestiones. También se detectó que el residuo de cebolla contiene todos los grupos funcionales necesarios para la etapa hidrolítica-acetogénica de la biometanización. Sin embargo, para lograr la producción de metano, es necesario incorporar en el reactor otro sustrato que aporte arqueas metanogénicas. En conclusión, a partir de los estudios realizados en esta Tesis, fue posible determinar las condiciones para emplear el residuo de la producción de cebolla del VBRC como sustrato en la biometanización. Estas condiciones son incorporarlo en el biorreactor en partes iguales con barro activado a partir de estiércol vacuno en condiciones mesofílicas. En consecuencia, se logró establecer una alternativa de reutilización viable para estos residuos. / Colorado River Bonaerense Valley (VBRC) is located in south Buenos Aires province and is the major onion producing region of Argentina. The production of onion in this region generates annually 12,000 to 20,000 tons of discarded onion bulbs on account of their shape, size or sanitary conditions. Generally, this waste is thrown away in fields nearby packhouses, disposed in landfills or left in growing areas, turning into a contamination source. Biomethanation is the anaerobic degradation of organic matter to biogas (70 % methane and 30 % carbon dioxide) by a consortium of facultative anaerobic and strictly anaerobic bacteria and methanogenic archaea that work sequentially and synergistically. Biogas production from onion waste could be a valuable alternative in order to solve the environmental problem it causes today. However, onion waste is an unconventional substrate for biogas production. In addition, it has characteristics that may negatively influence the anaerobic degradation. If the interaction between the prokaryotic communities involved in the anaerobic degradation is disrupted, biogas production decreases and the digestion process could be interrupted. To our knowledge, there is no specific information available about de anaerobic digestion of this type of onion waste. As a consequence, this thesis addresses simultaneously studies about the native microbiota and the feasibility of onion waste to be used as a substrate for biomethanation. We isolated bacterial strains from onion waste in different degradation stages and from different localities. In order to characterize the isolates we developed a culture medium prepared with onion juice as the main source of nutrients. The most remarkable strains in the aerobic degradation of onion inner fleshy leaves were identified by 16S rRNA gene sequencing and Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 and Pseudomonas poae VE-74 were the most outstanding. In addition, mixed-cultures with anaerobic hydrolytic activity were also obtained from onion waste. We selected those with high efficiency to anaerobically degrade onion outer leaves. Then, we isolated and identified the members of each culture. All the strains belonged to phylum Firmicutes, among them, Desulfotomaculum guttoideum was frequently detected. Several experiments allowed us to determine the most appropriate conditions for onion waste anaerobic biodegradation, namely, addition of urea and inoculation with sludge from previous digestions. It was also detected that onion waste contains all the functional groups needed for the hydrolytic-acetogenic stage of biomethanation. However, in order to produce methane it is necessary to load other substrate in the reactor as source of methanogenic archaea. In conclusion, based on the studies performed in this thesis, it was possible to determine the conditions for using the onion waste of VBRC as substrate for biomethanation. These conditions are loading the reactor with the same ratio of onion waste and activated sludge from manure in mesophilic conditions. Consequently, a possible alternative for onion waste reutilization was established.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2447_1.pdf: 3203063 bytes, checksum: b67fb85835fdc5fac804634605ec78e7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A pesquisa apresenta a análise de viabilidade econômico-financeira do aproveitamento energético do biogás gerado na célula experimental construída no Aterro Controlado da Muribeca - PE. A metodologia aplicada baseia-se na análise dos investimentos necessários para implantação e operação do empreendimento, na qual se faz necessário a obtenção de dados referentes ao potencial de geração de metano e capacidade de geração de energia elétrica, para formação do fluxo de caixa e determinação de índices econômicos do projeto, considerando a obtenção de receitas advindas da venda da energia elétrica gerada e comercialização dos créditos de carbono. Foram criados três cenários para simulação da viabilidade do projeto, considerando o valor pessimista, atual e otimista para venda de créditos de carbono. Apesar de possuir dimensões reduzidas e apresentar uma curva de produção de metano atípica de projetos de aproveitamento do biogás, a célula experimental detém potencial de geração de energia capaz de suprir a demanda do Aterro Controlado da Muribeca. As emissões reduzidas referentes ao período de 10 anos analisado no projeto são de aproximadamente 9 mil toneladas de CO2 equivalente, que contribui para minimização dos impactos da emissão de metano na atmosfera e, ainda podem gerar receitas ao operador do aterro se comercializadas no mercado de créditos de carbono. A partir dos índices econômicos obtidos, pode-se concluir que, para o período de 10 anos de análise, o projeto apresenta viabilidade econômico-financeira, com Valor Presente Líquido (VPL) variando de R$ 67.000,00 a R$ 305.000,00 e Taxa Interna de Retorno (TIR) entre 16 e 53%. Tais resultados colaboram para diminuição das incertezas sobre a viabilidade de projetos de aproveitamento energético em aterros de pequeno e médio porte no Brasil, bem como a questão da sustentabilidade econômica do setor

Submitted by EDER FONZAR GRANATO null (eder1962granato@gmail.com) on 2016-07-18T15:30:51Z No. of bitstreams: 1 TESE EDER FONZAR GRANATO 1962 com ficha.pdf: 2663771 bytes, checksum: 91f29e8fd5aa752f16fc4d9ab7721195 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-19T20:46:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 granato_ef_dr_bot.pdf: 2663771 bytes, checksum: 91f29e8fd5aa752f16fc4d9ab7721195 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-19T20:46:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 granato_ef_dr_bot.pdf: 2663771 bytes, checksum: 91f29e8fd5aa752f16fc4d9ab7721195 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / O Brasil produz anualmente 30 bilhões de litros de etanol de cana de açúcar com previsão do Ministério de Minas e Energia de atingir 36 bilhões de litros em 2024. A vinhaça é o resíduo líquido, rico em potássio e matéria orgânica que resulta da destilação do etanol, na proporção de 10 a 15 litros de vinhaça para cada litro de etanol. Disposto indevidamente, pode trazer sérios riscos para o ambiente devido ao alto potencial poluidor. Os estados de São Paulo, Paraná e Mato Grosso do Sul, possuem normas específicas sobre disposição desse resíduo, mas não atingem por completo o objetivo de controlar e mitigar os problemas, pois a disposição final da vinhaça se resume unicamente na fertirrigação sem qualquer outro tratamento. No presente trabalho, realizado no Laboratório de Biomassa do Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP de Jaboticabal, analisou-se a biodigestão anaeróbia da vinhaça, caracterizando-se a produção de biogás e a redução do potencial poluidor. Para tanto, foram efetuados estudos de viabilidade técnica da biodigestão anaeróbia da vinhaça analisando os parâmetros: neutralização do pH da vinhaça, utilização do reciclo e estabilização da temperatura da vinhaça. Para os três parâmetros citados foram registrados e analisados dados referentes a: produção de biogás (m3), composição do biogás (% de CH4 e CO2) e redução do potencial poluidor da vinhaça após biodigestão anaeróbia (DQO). No que diz respeito a produção do biogás, os resultados considerados relevantes foram na correção do pH (aumento de 97,5%) e no aquecimento do afluente (aumento de 79%). Em relação a composição do biogás, obteve-se, aumento de 9% de metano redução de 3,6% de dióxido de carbono quando se aquece o afluente. Quando se utiliza reciclo a redução de DQO aumentou em 50% e o aquecimento do afluente permitiu aumentou a redução em 62%, demonstrando a viabilidade técnica do presente estudo. Para se determinar a viabilidade econômica foram efetuados estudos referentes a: Demonstração do Fluxo de Caixa, Valor Presente Liquido, Taxa Interna de Retorno e Payback Descontado. Em relação ao Valor Presente Liquido, o resultado obtido foi de R$ 2.179.331,76, maior que zero. A Taxa Interna de Retorno foi de 8%, maior que 7,5% (Taxa Atrativa Mínima). O retorno do investimento pelo cálculo do Payback Descontado será em 5,54 anos, provando assim que o projeto é viável economicamente. / The Brazil annually produces 30 billion liters of ethanol from sugar cane with the Ministry of Mines and Energy forecast to reach 36 billion liters in 2024. The stillage is the liquid waste, rich in potassium and organic matter resulting from the distillation of ethanol in the proportion of 10 to 15 liters of vinasse per liter of ethanol. Willing improperly, can pose serious risks to the environment due to the high pollution potential. The states of São Paulo, Paraná and Mato Grosso do Sul, have specific rules on disposal of this waste, but do not reach completely in order to control and mitigate the problems because the final disposal of vinasse comes down solely in fertigation without any other treatment . In this study, conducted at the Laboratory of Biomass Department of Rural Engineering of the Faculty of Agricultural and Veterinary Sciences of Jaboticabal UNESP, analyzed the anaerobic digestion of vinasse, characterizing the production of biogas and reduce the pollution potential. Therefore, technical feasibility studies of anaerobic digestion of vinasse were made by analyzing the parameters: pH neutralization of vinasse, use of recycling and stabilization of vinasse temperature. For the three mentioned parameters were recorded and analyzed data for: biogas production (m3), biogas composition (% CH4 and CO2) and reduced pollution potential of vinasse after anaerobic digestion (COD). As regards the production of biogas, the results were considered significant at pH correction (increase of 97.5%) and heating the influent (79% increase). For biogas composition was obtained, an increase of 9% methane 3.6% reduction of carbon dioxide when heated affluent. When COD reduction using recycled increased by 50% and heating affluent allowed increased the reduction by 62%, demonstrating the technical feasibility of this study. To determine the economic feasibility studies were made regarding: Cash Flow Statement, Net Present Value, Internal Rate of Return and Discounted Payback. Regarding the Net Present Value, the result was of R$ 2,179,331.76, greater than zero. The internal rate of return was 8%, higher than 7.5% (rate Attractive Minimum). The return on investment by calculating the Discounted Payback will be 5.54 years, thus proving that the project is economically viable.

Este trabalho apresenta um sistema Queimador Registrador de Baixas Vazões de Biogás que permite a queima de biogás em miniestações de tratamento de esgoto, em que o aproveitamento energético não é viável devido à baixa e inconstante vazão de biogás. Este sistema vai ao encontro das necessidades mundiais de redução na emissão dos gases do efeito estufa, em especial o gás metano, presente no biogás produzido por meio da digestão anaeróbica do esgoto sanitário, que é aproximadamente vinte e uma vezes mais impactante à atmosfera que o gás carbônico. O princípio se baseia no armazenamento do biogás em um gasômetro volumétrico, tipo telescópio, que depois de cheio libera o biogás que é queimado automaticamente, podendo o volume queimado ser quantificado para posterior obtenção de créditos de carbono. O sistema de controle é de baixo custo e pode ser absorvido por instalações de pequeno porte. Para que o módulo de controle tenha capacidade de monitorar e quantificar o volume de biogás queimado, foram utilizados: um sensor para detecção do nível do gasômetro cheio, um sensor para detecção do nível do gasômetro vazio, uma válvula para controle da entrada de gás e um centelhador semelhante ao utilizado em um fogão de cozinha para a queima do biogás. Também foi utilizado um contador que permite o sistema quantificar o número de vezes que o gasômetro foi esvaziado e contabilizar o volume de biogás queimado. / This work presents a system Burner Recorder Low Flows Biogas which allows the burning of biogas in sewage treatment small stations, in which the energy use is not feasible due to the low and unstable flow of biogas. This system meets the needs of global reduction in emissions of greenhouse gases, particularly methane, present in the biogas produced by the anaerobic digestion of sewage, which is approximately twenty-one times more damaging to the atmosphere than carbon dioxide. The principle is based on biogas storage in a volumetric gasometer, a kind of telescope, which after full releases biogas which is automatically burned, making it possible to be quantified to subsequently carbon credits attainment. It is a low cost system and can be absorbed by small installations. In order to enable the control module to monitor and quantify the volume of biogas burned, it was necessary to use a sensor for level detection of the full gasometer, a sensor for level detection the level of the empty gasometer, a valve to control the entry of gas and a spark-gap similar to that used in a kitchen stove for biogas burning. It was also utilized a counter which allows the system to quantify the number of times the gasometer was emptied and to measure the volume of biogas burning.

O presente trabalho realizou o estudo dos principais problemas dos motores movidos a biogás e das principais tecnologias de purificação do biogás em biometano. Para tanto, foram avaliados vários tipos de motores movidos a biogás e estudadas possíveis modificações para aumentar, consideravelmente, sua vida útil. Na purificação do biogás para produção de biometano, foram estudadas as mais diversas tecnologias disponíveis no mercado e na literatura, além da realização de um estudo de caso para melhoria da tecnologia no processo de purificação de biogás, ou seja, a biometanização utilizada na Granja Haacke. A configuração atual de purificação de biogás ocorre via processo físico-químico, utilizando uma coluna de limalha de ferro oxidada, para remoção da fração grosseira, principalmente, do H2S. A ocorrência de falhas ou manutenção desta fase do processo provoca a interrupção da operação. A segunda etapa de purificação consiste na utilização de duas colunas de adsorção tipo Pressure Swing Adsorption (PSA), cuja função é remover a fração resultante de CO2 da composição do biogás. Pode-se concluir que, a melhor proposta de upgrade para o estudo de caso seria introduzir, no início do processo, uma torre de biodessulfurização de biogás Thiobacillus ferroxidans, seguida de duas colunas de limalha de ferro oxidado, montadas em paralelo, para remoção de H2S e CO2, mantendo toda a configuração posterior para remoção da fração fina. Com isto, o sistema ficará, consideravelmente, ecoeficiente, pois reduzirá a produção de inservíveis, aumentando a vida útil dos filtros. / This investigation aimed to accomplish the study of the major problems of engines operating with biogas and the main purification technologies in biomethane. Therefore, was evaluated several types of engines operating with biogas and studied possible changes to improve significantly the lifetime. In the purification of biogas to produce biomethane, was studied several technologies available in the market and in literature, besides to accomplish a case study to improve the purification process, that is, the biomethanization used in Granja Haacke. The current configuration of biogas purification is via physical-chemical process using a rusty column iron for removal of the coarse fraction mainly H2S. The occurrence of faults or maintenance of this stage of the process causes the stop operation. The second step purification use two Pressure Swing Adsorption (PSA) columns whose function is to remove the resulting fraction of CO2 from biogas composition. We can conclude that the best proposal to case study upgrade would be introduced at the beginning of the process a biogas desulphurization tower of the Thiobacillus ferroxidans followed by two columns of rusty column iron mounted in parallel for removing H2S and CO2, and thus keep all subsequent setting for the fine fraction removal. With this the system will be considerably ecofriendly because will be reduced the scrap production increasing the lifetime of the filters.