Orientador: Ricardo Alan Verdú Ramos / Resumo: O presente trabalho tem como principal objetivo analisar o potencial de geração de energia a partir da queima direta e da decomposição anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos agroindustriais e dos efluentes líquidos, que tem se mostrado ao longo dos últimos anos técnicas viáveis para geração de energia neste segmento produtivo. Na grande maioria dos casos, os resíduos orgânicos agroindustriais não são destinados adequadamente ou geram grandes custos de tratamento, o que interfere diretamente na competitividade e no custo do produto a ser disponibilizado ao cliente. A Unidade Agroindustrial estudada é de grande porte, e está localizada no município de Rio Verde (GO), tendo como atividades principais o abate de aves e suínos, produção de produtos industrializados, incubatório e fábrica de rações. Foram levantados os principais resíduos orgânicos, bem como os principais parâmetros quantitativos e qualitativos dos efluentes líquidos gerados neste complexo industrial, e utilizadas as equivalências para determinação da geração de gás metano e biogás com base na literatura. O potencial médio mensal energético foi de 30.808 GJ/mês, e caso haja o aproveitamento energético, isto pode representar uma produção de energia térmica equivalente de 17.758 GJ/mês e um potencial médio mensal de produção de energia elétrica equivalente de 4.112 MWh. O custo orçado para implementar o sistema de aproveitamento energético foi de R$ 11.564.000,00, o que corresponde a um payback descontado de 37 mese... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The main objective of this work was to analyze the potential of energy from the direct burning and anaerobic decomposition of organic solid agroindustrial residues and liquid effluents, which has been shown over the last years viable techniques for the generation of energy in this productive segment. In the vast majority of cases, organic agro-industrial wastes are not properly destined or generate large treatment costs, which directly interfere with the competitiveness and cost of the product to be made available to the customer. The Agroindustrial Unit studied is of great size, and is located in the municipality of Rio Verde (GO), whose main activities are the slaughter of poultry and pigs, production of industrialized products, hatchery and feed mill. The main organic wastes were collected, as well as the main quantitative and qualitative parameters of the liquid effluents generated in this industrial complex, and the equivalences were used to determine the generation of methane and biogas from other published scientific works. The average monthly energy potential was 30,808 GJ / month, and in case of energy utilization, this can represent an equivalent thermal energy production of 17,758 GJ / month and an average monthly potential of equivalent electric energy production of 4,112 MWh. The budgeted cost to implement the energy recovery system was R$ 11,564,000.00 which corresponds to a discounted payback of 37 months, showing it be possible to make the necessary investment... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by GUSTAVO VIEIRA GONDIM null (gustavogondim@brturbo.com.br) on 2017-06-23T14:44:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Gustavo Gondim - VF - 23-06-2017.pdf: 2512493 bytes, checksum: 5aed41c475d5ebd48a65a32026c9e89a (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-06-23T17:37:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gondim_gv_me_ilha.pdf: 2512493 bytes, checksum: 5aed41c475d5ebd48a65a32026c9e89a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:37:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gondim_gv_me_ilha.pdf: 2512493 bytes, checksum: 5aed41c475d5ebd48a65a32026c9e89a (MD5) Previous issue date: 2017-04-24 / O presente trabalho tem como principal objetivo analisar o potencial de geração de energia a partir da queima direta e da decomposição anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos agroindustriais e dos efluentes líquidos, que tem se mostrado ao longo dos últimos anos técnicas viáveis para geração de energia neste segmento produtivo. Na grande maioria dos casos, os resíduos orgânicos agroindustriais não são destinados adequadamente ou geram grandes custos de tratamento, o que interfere diretamente na competitividade e no custo do produto a ser disponibilizado ao cliente. A Unidade Agroindustrial estudada é de grande porte, e está localizada no município de Rio Verde (GO), tendo como atividades principais o abate de aves e suínos, produção de produtos industrializados, incubatório e fábrica de rações. Foram levantados os principais resíduos orgânicos, bem como os principais parâmetros quantitativos e qualitativos dos efluentes líquidos gerados neste complexo industrial, e utilizadas as equivalências para determinação da geração de gás metano e biogás com base na literatura. O potencial médio mensal energético foi de 30.808 GJ/mês, e caso haja o aproveitamento energético, isto pode representar uma produção de energia térmica equivalente de 17.758 GJ/mês e um potencial médio mensal de produção de energia elétrica equivalente de 4.112 MWh. O custo orçado para implementar o sistema de aproveitamento energético foi de R$ 11.564.000,00, o que corresponde a um payback descontado de 37 meses, sendo, portanto, viável a realização dos investimentos. / The main objective of this work was to analyze the potential of energy from the direct burning and anaerobic decomposition of organic solid agroindustrial residues and liquid effluents, which has been shown over the last years viable techniques for the generation of energy in this productive segment. In the vast majority of cases, organic agro-industrial wastes are not properly destined or generate large treatment costs, which directly interfere with the competitiveness and cost of the product to be made available to the customer. The Agroindustrial Unit studied is of great size, and is located in the municipality of Rio Verde (GO), whose main activities are the slaughter of poultry and pigs, production of industrialized products, hatchery and feed mill. The main organic wastes were collected, as well as the main quantitative and qualitative parameters of the liquid effluents generated in this industrial complex, and the equivalences were used to determine the generation of methane and biogas from other published scientific works. The average monthly energy potential was 30,808 GJ / month, and in case of energy utilization, this can represent an equivalent thermal energy production of 17,758 GJ / month and an average monthly potential of equivalent electric energy production of 4,112 MWh. The budgeted cost to implement the energy recovery system was R$ 11,564,000.00 which corresponds to a discounted payback of 37 months, showing it be possible to make the necessary investments.

Submitted by EDMAR CÉSAR GOMES DA SILVA null (edmarcgsilva@hotmail.com) on 2018-01-22T11:03:10Z No. of bitstreams: 1 silva_ecg_dr_bot.pdf: 2427453 bytes, checksum: 4f14c78933a38e38016d9e445e110704 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-01-22T12:05:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 silva_ecg_dr_bot.pdf: 2427453 bytes, checksum: 4f14c78933a38e38016d9e445e110704 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-22T12:05:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 silva_ecg_dr_bot.pdf: 2427453 bytes, checksum: 4f14c78933a38e38016d9e445e110704 (MD5) Previous issue date: 2017-11-23 / Neste estudo objetivou-se analisar o potencial de produção de biogás e biofertilizante do processo de co-digestão anaeróbia do substrato composto pela fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (FORSU) e dejetos de gado bovino leiteiro (DGBL) utilizando biodigestores batelada com capacidade de 2 L e biodigestores semicontínuos com capacidade de 60 L. Os resultados dos biodigestores semicontínuos foram aplicados em um estudo de caso tendo como base os dados de coleta de resíduos sólidos urbanos da cidade de Penápolis-SP co-digerido com estrume de 40 vacas e apresentou como resultado dados para dimensionamento de biodigestor com potenciais de produção de biogás e biofertilizante, e potencial de geração de energia elétrica. Para análise dos dados considerou-se um delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se o programa SAS® ao nível de significância de 5%. Foram analisadas a produção, o potencial de produção de biogás, a redução dos sólidos totais e voláteis e os teores dos nutrientes Nitrogênio, Fósforo e Potássio (NPK) do biofertilizante. O experimento em batelada constou de 11 tratamentos com proporções diferentes de FORSU (0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% e 100%) com quatro repetições cada e apresentou potencial médio de produção de biogás de 0,38 m3/kg SV ad, com uma redução de sólido voláteis de 63,82% e biofertilizante com teores médios de NPK nos valores 3,14%, 0,87% e 1,26%, respectivamente, em um período de 192 dias para o tratamento T20. O experimento em biodigestores contínuos foi composto de 2 tratamentos, sendo um composto por 90% de FORSU, 10% DGBL e de água e outro tratamento de controle somente com DGBL e água, com 5 repetições para cada tratamento. Concluiu-se que para alimentação em batelada o limite de FORSU para geração de biogás é 30%. O biodigestor semicontínuo com uma proporção FORSU e DGBL de 90% -10%, produz 1m3 de biogás com 36,23 kg de FORSU com um potencial de produção de biogás de 0,117 m3/kg de SV ad.

Submitted by Tania Ivani Rokohl (tania.rokohl@uffs.edu.br) on 2018-03-14T12:41:29Z No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) / Approved for entry into archive by Diego dos Santos Borba (dborba@uffs.edu.br) on 2018-03-14T13:59:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-14T13:59:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VENTURIN.pdf: 611920 bytes, checksum: daa49ea9b4d92221b936f559186c3cc8 (MD5) Previous issue date: 2018-01-08 / A necessidade de fontes energéticas renováveis é evidente nos dias de hoje, visto que os combustíveis derivados do petróleo são fontes esgotáveis. A biomassa lignocelulósica é uma fonte promissora de energia, pois possui alto teor de celulose, a qual pode ser convertida a biogás. Atualmente, a produção de biogás está associada ao tratamento de um dos grandes problemas da suinocultura no Brasil, o gerenciamento da elevada concentração de efluente gerado pelos sistemas de produção de animais confinados. Neste trabalho, primeiramente avaliou-se diferentes tipos de pré-tratamentos sobre uma matéria prima lignocelulósica, o caule de milho (Zea mays), utilizando metodologia de planejamento de experimentos e posteriormente investigou-se o potencial de produção de biogás através da co-digestão com dejeto suíno. O pré-tratamento com H2SO4 teve uma remoção significativa da fração de hemicelulose usando baixas concentrações de ácido (0,75% v.v-1). Porém, por também aumentar a fração de lignina na biomassa, esta técnica não é adequada para posterior produção de biogás, pois acaba inibindo o processo de co-digestão. Já o pré-tratamento com H2O2 alcalino (pH 11,5) conseguiu um aumento da fração de celulose de 73,4% e uma redução de 71,6% no teor de lignina. Utilizando 12% (v.v-1) de H2O2, 58 ºC de temperatura do agitador orbital, agitação de 130 rpm e concentração de sólidos de 3% (3 g de massa seca em 100 mL de solução) por 58 min. Este pré-tratamento é recomendado para produção de biogás, pois conseguiu-se aumentar o volume final de biogás em 22%, bem como reduzir em um terço o tempo de digestão, em comparação com a biomassa não tratada. Não houve diferença significativa entre a utilização do material contendo todos os tamanhos de partículas e o material com apenas o tamanho de partícula mais abundante (0,890 mm). O sistema de ultrassom com potência máxima de irradiação de 132 W, não é indicado para realização de pré-tratamentos, pois não promove alterações na composição estrutural do caule de milho. Ao final deste estudo obteve-se uma alternativa promissora para que os carboidratos presentes nesta biomassa estivessem mais acessíveis para a digestão anaeróbia e como consequência o aumento da produção de biogás. / The need for renewable energy sources is evident today since oil-derived fuels are depleting sources. Lignocellulosic biomass is a promising energy source because it has a high content of cellulose, which can be converted to biogas. Currently, biogas production is associated with the treatment of one of the greatest swine problems in Brazil, the management of the high effluent load generated by the confined animal production systems. In this work, different types of pre-treatments of a lignocellulosic raw material, the corn stalk (Zea mays), were investigated using experimental design methodology, as well as the potential of biogas production through co-digestion with swine waste. Pretreatment with H2SO4 showed a significant removal of the hemicellulose fraction using low acid concentrations (0.75%). However, because it also increased the lignin fraction in the biomass, this technique is not suitable for the subsequent production of biogas, since it ends up inhibiting the co-digestion process. On the other hand, pre-treatment with alkaline H2O2 (pH 11.5) achieved an increase in the cellulose fraction of 73.4% and a reduction of 71.6% in lignin content using 12% (v.v-1) of H2O2, 58 °C of orbital agitator temperature, 130.0 rpm stirring and 3.0% of solids content (3 g of dry mass at 100 mL of solution) for 58.0 min. This pretreatment is recommended for biogas production as it provided a 22% increase in the final volume of biogas and a one-third reduction in the digestion time in comparison to the untreated biomass. There was no significant difference between the use of the material containing all particle sizes and the material with only the most abundant particle size (0.890 mm). The ultrasound system with maximum irradiation power of 132 W is not indicated for lignocellulosic pre-treatments as it does not promote changes in the structural composition of the corn stalk. At the end of this study, a promising alternative was obtained in order to make the carbohydrates present in the corn stalk more accessible for the anaerobic digestion and, as a consequence, to increase the biogas production.

OLIVEIRA FILHO, José de Souza. Produção de biogás e recuperação de nutrientes a partir da biodegradação de dejetos suínos. 2016. 82 f. Tese (Doutorado em Solos e Nutrição de Plantas)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-08-24T23:48:00Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jsoliveirafilho.pdf: 1670705 bytes, checksum: ae1b349cbca31f210b1d75dedc23e985 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-08-25T18:27:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jsoliveirafilho.pdf: 1670705 bytes, checksum: ae1b349cbca31f210b1d75dedc23e985 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T18:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jsoliveirafilho.pdf: 1670705 bytes, checksum: ae1b349cbca31f210b1d75dedc23e985 (MD5) Previous issue date: 2016 / The production of renewable energy and fertilizer, through anaerobic biodegradation (AnBio) of waste from pig farming, presents itself as a strategic solution to minimize the negative effects associated with the large volume of manure generated in a small production space. However, further studies should be conducted to improve the understanding on the process and propose improvements. In this sense, this work was divided into three stages. In the first stage, a study was conducted to evaluate the changes that occur in organic matter and in organic and inorganic forms of nitrogen (N) and phosphorus (P) of the solid fraction of pig manure (PM) using anaerobic bench-top reactors as a function of seven hydraulic retention times (7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 days of biodegradation) and compared with the raw manure. In the second stage, we developed a study of anaerobic co-digestion, in a semi-continuous reactor, using the PM and the industrial waste of tomato processing (WTP) at different mixing ratios, to improve the performance of digestion and establish the best ratio of the two substrates for the production of biogas and methane. The following proportions were used (% PM + % WTP): 10% + 90%, 20% + 80%, 30% + 70%, 50% + 50% and 40% + 60%. In the third stage, there was an innovative study to recover the N present in the digestate generated after AnBio, using semipermeable membranes made of expanded polytetrafluoroethylene (PTFE) submerged in the material. This system consists of forcing the volatilization of N present in the digestate in the form of NH3 and then recover it in an acid solution of 1N H2SO4 flowing through the inside of the PTFE membrane. The N is recovered as the ammonium ion (NH4+), with potential for being used as fertilizer. Besides the digestate, raw pig manure (RPM) was used to compare the N recovery potential of both materials. The accumulation of the NH4+ formed was determined at nine sampling times (0, 7, 20, 30, 44, 54, 70, 79 and 93 hours). Based on the results obtained in the first stage, it was concluded that, during the digestion process, the organic matter of higher lability, represented by the carbon of the fulvic acid fraction and carbon oxidizable with 2.5 mL of H2SO4, was partially consumed, promoting the accumulation of recalcitrant organic matter at the end of the process. The contents of organic N and NH4+ reduced respectively by 45.2% and 54.2%, compared with their initial contents in the RPM, probably due to loss by volatilization. The P content reduced by 41.25% in relation to the initial content, due to the chemical precipitation of the inorganic fraction extractable in water with metallic cations within the reactor. In the case of co-digestion, increasing PM proportion to up to 30% of the feed mixture led to the maximum daily production of biogas (175 L) and the largest proportion of methane (60%). Amounts above 30% of manure in the mixture reduced biogas and methane production due to the increase of free NH3 concentration (272 mg L-1), which is toxic to most methanogens. As regards the recovery of N using PTFE membranes, it was observed that the recovery efficiency of the digestate was 12% higher compared with that observed in the RPM. Quantitatively, 4555 mg NH4+ could be recovered from the digestate in 93 hours of experiment, which can be used later as a source of N to agricultural crops. / A produção de energia renovável e fertilizante, através da biodegradação anaeróbia (BioAn) dos dejetos da suinocultura, apresenta-se como uma solução estratégica para minimizar os efeitos negativos associados ao grande volume de dejeto gerado em um reduzido espaço de produção. Contudo, mais estudos devem ser realizados para melhorar o entendimento do processo e propor melhorias. Nesse sentido, realizou-se este trabalho que foi dividido em três etapas. Na primeira, foi realizado um estudo com o objetivo de avaliar as mudanças que ocorrem na matéria orgânica e nas formas orgânicas e inorgânicas de nitrogênio (N) e fósforo (P) da fração sólida do dejeto suíno (DS), utilizando reatores anaeróbios de bancada, em função de sete tempos de retenção hidráulica (7, 14, 21, 28, 35, 42 e 49 dias de biodegradação) e comparados com o dejeto não degradado. Na segunda etapa, desenvolveu-se um estudo de co-digestão anaeróbia, em um reator semicontínuo, utilizando o DS e o resíduo da indústria do processamento do tomate (RPT) em diferentes proporções de mistura, visando melhorar o desempenho da biodegradação e estabelecer a melhor proporção dos dois substratos para a produção de biogás e metano. Utilizaram-se as seguintes proporções (% de DS + % de RPT): 10% + 90%, 20% + 80%, 30% + 70%, 50% + 50% e 60% + 40%. Na terceira etapa, realizou-se um estudo inovador visando recuperar o N presente no digestato gerado após a biodegradação, utilizando membranas semipermeáveis de politetrafluoroetileno expandido (PTFE) submersas no material. Esse sistema consistiu em forçar a volatilização do N presente no digestato na forma de NH3 e, posteriormente, recuperá-lo em uma solução ácida de H2SO4 1N que circulava pelo interior da membrana de PTFE. O N foi recuperado na forma do íon amônio (NH4+), com potencial para ser utilizado como fertilizante. Utilizou-se além do digestato, DS não degradado, para comparação do potencial de recuperação de N dos dois materiais. A determinação do acúmulo de NH4+ formado foi realizada em nove tempos de amostragem (0, 7, 20, 30, 44, 54, 70, 79 e 93 horas). Com base nos resultados obtidos na etapa 1, concluiu-se que durante a biodegradação, a matéria orgânica de maior labilidade, representada pelo carbono da fração ácido fúlvico e carbono oxidável com 2,5 mL de H2SO4, foi parcialmente consumida, promovendo o acúmulo de matéria orgânica recalcitrante no final do processo. Os conteúdos de N orgânico e NH4+ reduziram respectivamente, 45,2% e 54,2% em relação aos seus conteúdos iniciais no dejeto não degradado, devido, provavelmente, a perda por volatilização. O conteúdo de P reduziu 41,25% em relação ao seu conteúdo inicial, devido à precipitação química da fração inorgânica extraível em água com cátions metálicos no interior do reator. No caso da co-digestão, o aumento da proporção do DS até o limite de 30% da mistura de alimentação, proporcionou a máxima produção diária de biogás (175 L) e a maior proporção de metano (60%). Quantidades superiores a 30% de dejeto na mistura, reduziram a produção de biogás e metano devido ao aumento da concentração de NH3 Livre (272 mg L-1) tóxico a maioria dos microrganismos metanogênicos. No que se refere à recuperação do N utilizando as membranas de PTFE, observou-se que a eficiência de recuperação no digestato foi superior em 12% em relação ao observado no dejeto não degradado. Em termos quantitativos, conseguiu-se recuperar 4555 mg de NH4+ proveniente do digestato durante 93 horas de experimento que poderá, posteriormente, ser utilizado como fonte de N para as culturas agrícolas.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-10T12:56:00Z No. of bitstreams: 1 PDF - Paula Mikacia Umbelino Silva.pdf: 967411 bytes, checksum: db8bafc94a0ee4204e4d1abd04e384eb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T12:56:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Paula Mikacia Umbelino Silva.pdf: 967411 bytes, checksum: db8bafc94a0ee4204e4d1abd04e384eb (MD5) Previous issue date: 2016-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The production of solid waste has diversified sharply in their qualitative and quantitative aspects, causing major environmental impacts due to the improper disposal of this waste in the environment, thus altering the quality of soil, water bodies and air. On average about 50% of municipal solid waste is a putrescible organic fraction, which is subject to fermentation, and the remaining 50% corresponds to recyclable materials and inert waste. Anaerobic digestion is an alternative that stands out for the treatment of organic waste, due to the production o f methane as a final product, and is considered a renewable source of energy. This study analyzed the hydrolytic process in anaerobic co - digestion of vegetable waste (VW) and anaerobic sludge from sanitary sewage (ASSS), at room temperature and with total solids of 4% in anaerobic batch reactor, monitored at three experimental stages. The experimental system was designed and installed in monitored on Station Experimental of Biological Treatments of Sewage from the State University of Paraiba in Campina Grande, PB. The substrate used in the reactor feed was prepared from VW mixture along with ASSS, coming from UASB. The products of anaerobic biostabilization process that were in semi-solid form were monitored weekly for a total period of 198 days. For all three experimental stages, the analyzed results indicated that occurred: reductions in pH; solubilization of the CODTotal and NTK; and increased production of the CODFiltered, VFA and N-NH4 . Therefore, the conditions of room temperature and low total solids favored hydrolytic process the substrate. / A produção de resíduos sólidos tem se diversificado acentuadamente em seus aspectos qualiquantitativos, causando grandes impactos ambientais em função da disposição inadequada destes resíduos no meio ambiente, alterando assim a qualidade dos solos, corpos aquáticos e do ar. Em média, cerca de 50% dos resíduos sólidos urbanos corresponde a fração orgânica putrescível, que é passível de fermentação e os 50% restantes corresponde aos materiais recicláveis e resíduos inertes. A digestão anaeróbia é uma alternativa que se destaca para o tratamento dos resíduos sólidos orgânicos, devido à produção de metano como produto final, sendo considerada uma fonte de energia renovável. Neste estudo foi analisado o processo hidrolítico na codigestão anaeróbia de resíduos sólidos vegetais (RSV) e lodo anaeróbio de esgoto sanitário (LAES), em condições de temperatura ambiente e com concentração de sólidos totais de 4%, em reator anaeróbio de batelada, monitorado em três etapas experimentais. O sistema experimental foi projetado e instalado na Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgoto Sanitário da Universidade Estadual da Paraíba, em Campina Grande, PB. O substrato utilizado na alimentação do reator foi preparado a partir da mistura de RSV juntamente com LAES, oriundo de reator UASB. Os produtos resultantes do processo de bioestabilização anaeróbia que se encontravam na forma semi-sólida foram monitorados semanalmente, no período total de 198 dias. Para as três etapas experimentais, os resultados analisados indicaram que ocorreu: reduções nos valores de pH; solubilização de DQOTotal e NTK; e aumento da produção de DQOFiltrada, AVG e N-NH4 . Portanto, as condições de temperatura ambiente e a baixa concentração de sólidos totais favoreceram o processo hidrolítico do substrato.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Claudinei.pdf: 2960967 bytes, checksum: 9d19185b777a99f89f11718066e20baa (MD5) Previous issue date: 2016-04-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The use of alternative energy sources is driven by the aim of minimizing environmental degradation in order to avoid that natural resources are depleted and slow the advance of global warming caused by emissions of greenhouse gases. Much has been researched about new energy sources, among which may be cited as the main: solar energy, wind energy, hydropower and biomass. The biogas from the biological treatment is distinguished by its increasing use to be a source of clean energy with a great social, financial and environmental return to humanity. To enhance this production of biogas, area researchers see performing various combinations, to evaluate or how best to combine any type of waste and succeed in increasing biogas production, consequently use in the energy sector. Thus, this work presents the objective analysis of the Total Solids removal rate, using the APHA methodology, 2012; Analysis of Higher Calorific Value using calorimeter; Analyze Biogas composition, by a Gas Chromatograph and analysis of biogas production using swine manure, silage medium grain corn, sorghum and pasture ground ruziziensis following a Factorial Planning 23, resulting in higher cumulative production to combination of swine wastewater 90% + Brachiária ruziziensis 10%, with 37.2 liters of biogas in seven weeks. Analyzing - the potential production per kilogram of matter, the highest result was the combination of ARS (80%) + Silage corn (10%) + Brachiária (10%), with 22 L.kg-1. Upon analyzing the result of production per kilogram of total solids, the result of the combination is greater production ARS (90%) + Brachiaria (10%), with approximately 561 L.Kg ST-1. / A utilização de fontes alternativas de energia é impulsionada pelo intuito de minimizar a degradação ambiental de forma a evitar que os recursos naturais se esgotem e diminuir o avanço do aquecimento global causado pelas emissões dos gases de efeito estufa. Muito se tem pesquisado a respeito de novas fontes energéticas, dentre elas podem ser citadas como principais: energia solar, energia eólica, energia hídrica e biomassa. O biogás, proveniente do tratamento biológico, se destaca pelo seu uso crescente por ser uma fonte de energia limpa com um grande retorno social, financeiro e ambiental para humanidade. Para potencializar essa produção de biogás, pesquisadores da área veem realizando diversas combinações, para avaliar qual ou quais as melhores formas de combinar algum tipo de resíduo e obter sucesso no aumento da produção de biogás, consequentemente utilização no setor energético. Desta forma, este trabalho apresenta por objetivo analise da taxa de remoção de Sólidos Totais, utilizando a metodologia de APHA, 2012; Análise de Poder Calorífico Superior, utilizando Calorímetro; Analise de Composição do Biogás, por meio de um Cromatógrafo Gasoso e analise da produção de biogás utilizando dejeto suíno, silagem de milho de meio grão, sorgo sacarino e braquiária Ruziziensis triturados, seguindo um Planejamento Fatorial 23, tendo como resultado de maior produção acumulada à combinação de Água Residuária de Suinocultura 90% + Braquiária Ruziziensis 10%, com 37,2 litros de biogás em sete semanas. Analisando se o potencial de produção por quilo de matéria, o maior resultado foi à combinação de ARS (80%) + Silagem Milho (10%) + Braquiária (10%), com 22 L.kg-1. Ao ser analisado o resultado de produção por quilo de Sólidos Totais, o resultado de maior produção é na combinação ARS (90%) + Braquiária (10%), com aproximadamente 561 L.Kg-1 ST.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-02-06T19:18:19Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO__ENGCIVIL_UFPE_TALITA_2016.pdf: 2406601 bytes, checksum: e0d2f49464f0d875b06470d5e47b1d5b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T19:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO__ENGCIVIL_UFPE_TALITA_2016.pdf: 2406601 bytes, checksum: e0d2f49464f0d875b06470d5e47b1d5b (MD5) Previous issue date: 2016-12-07 / CNPQ / Os resíduos sólidos orgânicos representam mais de 50% dos resíduos sólidos gerados no Brasil, que aliado ao principal subproduto gerado nas estações de tratamento de esgoto e nas indústrias, o lodo, podem ser co-digeridos e intensificar a geração de biogás e metano, tornando-se uma importante fonte de alternativa energética, além de reduzir os impactos ambientais decorrentes das disposições inadequadas destes resíduos e das emissões dos gases de efeito estufa. Deste modo, esta pesquisa possui como objetivos a análise da geração de biogás e metano na co-digestão do resíduo alimentar com lodo anaeróbio (doméstico e industrial) em duas proporções de substrato/inóculo (1:11 e 1:6); além da análise da influência das cascas cítricas e ácidas no processo de digestão anaeróbia; e o estudo da variabilidade destes lodos e a sua influência na co-digestão, através da realização de ensaios de Potencial Bioquímico do Metano (BMP). A partir dos resultados obtidos, foi constatado o aumento da geração de biogás proporcionada pela adição do lodo, evidenciando a sinergia proporcionada pela complementariedade das características dos substratos envolvidos. Entretanto, em termos de geração de metano, foi constatada a acidificação e a inibição da atividade metanogênica nos biorreatores contendo resíduo, que pode ter sido favorecido pela predominância das características do substrato utilizado, como um pH ácido, alta relação C/N, elevada presença de amido e lipídeos que podem ter favorecido o acúmulo de ácidos graxos voláteis e a acidificação do meio; bem como a baixa alcalinidade dos inóculos utilizados, que não forneceram o tamponamento suficiente. Observou-se também que adição de cascas cítricas e ácidas proporcionou um leve aumento no volume acumulado de biogás e metano em relação à co-digestão sem a adição das casas, provavelmente em decorrência da melhora da relação C/N do meio. É possível verificar ainda a variabilidade dos lodos oriundos de diferentes origens e a similaridade (em termos de volume acumulado de biogás) dos lodos provenientes da mesma origem, apesar de terem sido coletados em épocas diferentes. Com este trabalho foi possível analisar a influência das características dos substratos na digestão anaeróbia; a importância da sua caracterização prévia no intuito de evitar possíveis falhas no processo; bem como a relevância do tamponamento do sistema e a carga orgânica adequada para evitar a acidificação do meio e a inibição da formação de metano. / The solid organic waste represents more than 50% of the solid waste generated in Brazil, that associated with the main byproduct generated in sewage treatment stations and industries, the sludge, can be co-digested and increase the generation of biogas and methane, making it an important source of alternative energy, besides reducing environmental impacts due the inadequate provisions of this waste and emissions of greenhouse effect gases. The objective of this research was to analyze the biogas and methane generation in the co-digestion of food waste with anaerobic sludge (domestic and industrial), in two substrate/inoculum ratios (1:11 and 1:6); as well as the analysis of the influence of the citric and acid peels in the anaerobic digestion process; and the study of the variability of these sludges in the co-digestion, through the conduction of Potential Biochemical Methane (PBM) tests. From the obtained results, it was observed the increase of biogas generation provided by the addition of sludge, indicateng the synergy provided by the complementary characteristics of the substrates involved. However, in terms of methane generation, it was observed the acidification and inhibition of the methanogenic activity in the bioreactors containing residue, probably due to the predominance of their characteristics, such as acidic pH, high C/N ratio, high presence of starch and lipids that may have favored the accumulation of volatile fatty acids and the acidification of the environment; as well as the low alkalinity of the inoculants used, which did not provide sufficient buffering. It was observed that the addition of citrus and acid peels provided a level of increase in the accumulated volume of biogas and methane in relation to the co-digestion without the addition of the peels, probably due to the improvement in the C/N ratio of the medium. It’s possible to verify the variability of sludge from different sources, and the similarity (in terms of cumulative volume of biogas) of the sludges from the same source, despite being collected at different times. With this project, it was possible to analyze the influence of the characteristics of substrates in anaerobic digestion; the importance of its previous characterization in order to avoid possible failures in the process; as well as the relevance of buffering the system and the appropriate organic load to avoid acidification of the environment and inhibition of methane formation.

A indústria de laticínios no Brasil gerou no 2014 em torno de 88,5 bilhões de litros de efluente, o resíduo gorduroso (RG) separado no tratamento deste efluente, atualmente carece de tratamento. A digestão anaeróbia (DA) é uma opção de tratamento a partir da qual é possível, entre outras coisas, obter biogás, fonte renovável de energia, que representa uma importante alternativa para compor a matriz energética do país. No entanto, resíduos lipídicos, além de gerar lodos de difícil manejo, descompõem-se em ácidos graxos de cadeia longa (AGCL) que inibem os microrganismos metanogênicos. Como estratégia para tratar efetivamente este resíduo, avaliou se um sistema de co-digestão anaeróbia empregando RG advindo da caixa de gordura de um laticínio, e, bagaço de cana de açúcar (BCA) pré-tratado em condições sub e supercríticas de CO2: (i) 40°C / 70 bar (ii) 60°C / 200 bar e (iii) 80°C / 200 bar, com e sem adição de NaOH, respectivamente. Dos pré-tratamentos avaliados, destaca-se o pré-tratamento com CO2 a 60°C e 200bar pelo qual foi possível remover 8,07% de lignina. A produção metanogênica advinda da digestão anaeróbia de bagaço de cana de açúcar foi aumentada em todos os casos nos quais o material foi pré-tratado com CO2 sub e supercrítico, com exceção do caso no qual se utilizou elevada temperatura e NaOH como modificador de polaridade. Os resíduos advindos da caixa de gordura apresentaram elevado potencial metanogênico na faixa de concentração de substrato estudada, sem que nenhuma inibição fosse verificada. A co-digestão de resíduos gordurosos e bagaço de cana, pré-tratados ou não, não apresentou vantagem com relação à mono-digestão dos materiais. / The dairy industry in Brazil generated in 2014 around 88.5 billion litters of effluent, the fatty residue, separated in the treatment of this effluent, currently lacks treatment. Anaerobic digestion is a treatment option from which it is possible, among other things, to obtain biogas, a renewable source of energy, which represents an important alternative to fix the country\'s energy matrix. However, lipid residues form sludges that are difficult to manage and decompose into long chain fatty acids (LCFAs) that are inhibitory to methanogenic microorganisms. As a strategy to effectively treat this residue, we evaluated an anaerobic co-digestion system employing fatty residues from a fat box of a dairy plant, and sugarcane bagasse pre-treated under sub and supercritical CO2 conditions: (i) 40°C / 70 bar (ii) 60°C / 200 bar and (iii) 80°C / 200 bar, with and without addition of NaOH respectively. Of this pre-treatments, stood out the one with CO2 at 60°C and 200 bar by which was achieved the removal of 8.07% of lignin. The methanogenic production from the anaerobic digestion of sugarcane bagasse was increased in all cases in which the material was pre-treated with sub and supercritical CO2, with the exception to the cases in which high temperatures and NaOH were combined. The residues from the dairy fat box showed high methanogenic potential in the concentration range evaluated and no inhibition was verified. The co-digestion of the greasy residues and the sugarcane bagasse with and without pre-treatment, did not present advantage in compare to the mono-digestion of the materials.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-08-10T12:13:20Z No. of bitstreams: 1 PDF - Larissa Barreto Barbosa.pdf: 1228913 bytes, checksum: 2ac5600e4706fd0ad2c049bb9b5dba33 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-10T12:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Larissa Barreto Barbosa.pdf: 1228913 bytes, checksum: 2ac5600e4706fd0ad2c049bb9b5dba33 (MD5) Previous issue date: 2016-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this study, we investigated the influence of the concentration of total solids and temperature in the process of anaerobic co-digestion of organic solid waste in one batch -1 -1 reactors, using three different concentrations of total solids: 30.5 g.L (ST1); 39.5 g.L -1 (ST2) and 48.2 g.L (ST3), and three levels of temperature: ambient (average 24 ° C) (T1), 35 ° C (T2) and 40C (T3). The experimental system was built, installed and monitored for 180 days in the physical facilities of the Experimental Biological of Sewage Treatment Station (EXTRABES) of the State University of Paraíba, Campina Grande - PB, Brazil. For power reactors was prepared substrate in a proportion of 80% of crushed vegetable solid waste and sieved at 2 mm mesh and 20% anaerobic sludge from UASB reactor treating domestic sewage. The best results with regard to removal of DQOT, TKN, proteins, carbohydrates, besides solubilization of COD and increase the concentration of N-NH4, were coming from the treatment at 35 ° C. On the other hand, the total solids -1 concentration of 30.6 g.L , provided the best efficiency in the bioconversion of organic matter. The highest yield of biogas and CH4 gas was observed for treating the substrate with a lower concentration of total solids and 35 ° C. / Neste trabalho foi investigada a influência da concentração de sólidos totais e da temperatura no processo de co-digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos em reatores de batelada única, aplicando três diferentes concentrações de sólidos totais: 30,5 -1 -1 -1 g.L (ST1) ; 39,5 g.L (ST2) e 48,2 g.L (ST3), e três níveis de temperaturas: ambiente (média 24ºC) (T1), 35ºC (T2) e 40ºC (T3). O sistema experimental foi construído, instalado e monitorado por 180 dias nas dependências físicas da Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários (EXTRABES) da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande – PB, Brasil. Para a alimentação dos reatores foi preparado o substrato numa proporção de 80% de resíduos sólidos vegetais triturados e peneirados em malha de 2 mm e 20% de lodo anaeróbio proveniente de reator UASB tratando esgoto sanitário. Os melhores resultados em relação às remoções de DQOT, NTK, proteínas, carboidratos, além da solubilização de DQO e aumento na concentração de N-NH4, foram advindo do tratamento à temperatura de 35°C. Por outro lado, a concentração de sólidos -1 totais de 30,6 g.L , propiciou a melhor eficiência na bioconversão da matéria orgânica. A maior produção de biogás e de gás CH4 observada foi para o tratamento do substrato com menor concentração de sólidos totais e temperatura de 35°C.