Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoFelipePSilva.pdf: 1750362 bytes, checksum: d5954e3ba25ab6d54527f7566b0d47ac (MD5) Previous issue date: 2015-03-11 / The swine farming is an important Brazilian agricultural business. The activity held in confinement generates a large volume of wastewater that may be treated by anaerobic digestion. To use the biogas generated in the process, it is necessary better knowledge through the variables involved. The objective of this study was the evaluation of biogas production parameters, power generation, generator set performance in biogas conversion into electricity and the avoided cost of electricity from of the farm. Biogas parameters were monitored as methane content, digester production, and the engine consumption in generation of electricity. Monitoring was realized with the use of instruments and storage of information in a database. The results indicated an average daily production of 443 m3.dia-1, with an average of 0.10 m3 of biogas per pig and 68% of methane content. The average electricity generation was 324,5 kWh.dia-1, and efficiency of the generator set was 17% with a power of 70 kW and an average of 6,5 hours of daily operation. The avoided cost by self-consumption of electricity generated was R$ 13,718.20, and during the monitoring 70.5 MWh of electricity was generated, of which 26.6 MWh were exported to the distribution network. / A suinocultura é uma importante atividade no negócio agropecuário brasileiro. A atividade realizada em confinamento gera um grande volume de efluentes que pode ser tratado por meio da digestão anaeróbia. Para aproveitamento do biogás gerado neste processo, é necessário um melhor conhecimento através das variáveis envolvidas. O objetivo deste estudo foi a avaliação dos parâmetros de produção de biogás, geração de energia elétrica, desempenho do grupo gerador na conversão de biogás em energia elétrica e o custo evitado de energia elétrica da propriedade rural. Foram monitorados parâmetros de concentração, produção e consumo biogás; e geração de energia elétrica O monitoramento foi realizado com a utilização de instrumentos e posterior armazenamento das informações em banco de dados. Os resultados encontrados indicaram uma produção diária média de 443 m3, com uma média de 0,10 m3 de biogás por suíno e uma concentração média de 68% de metano. A geração de energia elétrica média foi de 324,5 kWh.dia-1, e a eficiência do grupo gerador foi de 17% com uma potência média ativa de 70 kW e operação diária de 6,5 horas. O custo evitado pelo autoconsumo da energia elétrica na propriedade gerada foi de R$ 13.718,20, e durante o período monitorado houve uma geração total de energia elétrica de 70,5 MWh, dos quais 26,6 MWh foram exportados para a rede de distribuição da concessionária local.

A grande evolução no tratamento dos resíduos sólidos orgânicos foi obtida com a Biometanização ou, simplesmente, Digestão Anaeróbia, que ao tratar a fração orgânica produz um composto que pode ser utilizado como condicionador do solo e propicia a recuperação da energia com a utilização do metano produzido no biogás. Esta pesquisa se propôs a analisar a técnica de biometanização, avaliando a influência do lodo e da serragem no tratamento anaeróbio da FORSU em biometanizadores de 50 L e 5 L, operados sob regime batelada e temperatura mesofílica por 150 e 78 dias, respectivamente. Foram analisadas amostras de chorume, do biogás e do digestato (material sólido obtido pós-tratamento, com a abertura dos biometanizadores). Na primeira etapa, quatro reatores de 50 L foram operados com alto teor de sólidos, sob condições distintas: reator 1 - controle (preenchido somente com FORSU); reator 2 (preenchido com FORSU, 5% de lodo e serragem); reator 3 (preenchido com FORSU, 10% de lodo e serragem); reator 4 (preenchido com FORSU e serragem). Com o monitoramento do processo foi possível concluir que a manutenção de um pH ácido, mesmo nos biometanizadores com adição de lodo, propiciou uma condição ácida que foi responsável por inibir a biometanização em todos os tratamentos, que apresentaram baixa remoção de matéria orgânica e ausência de produção de metano. Com isso, iniciou-se a segunda etapa da pesquisa, onde foram operados três reatores de 5 L com baixo teor de sólidos, com o intuito de testar dois tipos de lodos e elevar a porcentagem de inoculação, nas seguintes configurações: reator ETE 1 - preenchido com FORSU, lodo de esgoto e serragem (proporção 3:1:1); ETE 2 preenchido com FORSU, lodo de esgoto e serragem (proporção 2:2:1) e DACAR preenchido com FORSU, lodo do tratamento anaeróbio de efluente de avícula e serragem(proporção 2:2:1). Após 78 dias de operação, constatou-se que maiores proporções de inóculo e uma temperatura mais elevada (30 a 35ºC) favoreceram o pH, a alcalinidade, a umidade, a degradação da matéria orgânica e a produção de metano, observada no reator ETE 2. Contudo, as condições operacionais adotadas e os fatores ambientais não foram adequadas para o sucesso da biometanização. Não houve uma redução significativa de matéria orgânica e a produção de metano foi constatada somente em um dos reatores da segunda etapa. / The major evolution in the treatment of organic solid waste has been achieved by biomethanization, or simply Anaerobic Digestion. When treating the organic fraction, biomethanization produces a compound that can be used as a soil conditioner and provides energy recovery through the use of methane in the biogas produced. This dissertation reports on an analysis of the biomethanization technique and evaluates the influence of sludge and sawdust on the anaerobic treatment of OFMSW in 50 L and 5 L reactors operating under batch regime and mesophilic temperatures for 155 and 78 days, respectively. Slurry samples of biogas and digestato (solid material obtained after treatment with the opening of reactors) were analyzed. In the first stage, four 50 L reactors were operated with high solids content and under different conditions: Reactor 1 - control (filled only with OFMSW); Reactor 2 (filled with OFMSW, 5% sludge and sawdust); Reactor 3 (filled with OFMSW, 10% sludge and sawdust); Reactor 4 (filled with OFMSW and sawdust). The monitoring of the process enabled the maintenance of an acidic pH, even in reactors filled with sludge, and led to an acidic condition responsible for the inhibition of biomethanization in all treatments, which showed low organic matter removal and no production of methane. In the second stage of the study, three 5 L reactors were operated with low solids content for the testing of two types of sludge and increase in the percentage of inoculation, according to the following configurations: ETE 1 reactor - filled with OFMSW, sewage sludge and sawdust (3: 1: 1 ratio); ETE 2 - filled with OFMSW, sewage sludge and sawdust (2: 2: 1 ratio) and DACAR - filled with OFMSW, sludge from the anaerobic treatment of poultry effluent and sawdust (2: 2: 1 ratio). After 78 days of operation, higher proportions of inoculum and a higher temperature (30 to 35ºC) favored pH, alkalinity, degradation of organic matter and production of methane, observed in reactor ETE 2. However, the operating conditions adopted and environmental factors were not suitable for the success of biomethanization. No significant reduction in the organic matter was achieved and methane was produced only in one of the reactors of the second stage.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-10-18T12:56:20Z No. of bitstreams: 1 Douglas Ferreira Velho_.pdf: 2524832 bytes, checksum: dd171e639a007511b6cceb2258575af8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T12:56:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Douglas Ferreira Velho_.pdf: 2524832 bytes, checksum: dd171e639a007511b6cceb2258575af8 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Comitesinos - Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos / FUNDEPE - Fundação Universitária para Desenvolvimento do Ensino e da Pesquisa / Petrobras - Petróleo Brasileiro S. A. / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / O crescente aumento na geração de resíduos sólidos urbanos, somado às formas inadequadas de tratamento e disposição contribuem de forma direta e significativa com a problemática ambiental. Diante deste cenário, se faz necessário o desenvolvimento de alternativas que permitam outros benefícios além da disposição final apropriada. A digestão anaeróbia é uma alternativa viável e economicamente interessante para tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos. Considerando que em nosso país a fração orgânica é predominante nos resíduos sólidos urbanos, correspondendo em média a mais de 40% na composição, ao mesmo tempo que reduz o volume de resíduos enviados para os aterros sanitários, o processo gera produtos como o biogás e biofertilizante para uso agrícola. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a tratabilidade da fração orgânica dos resíduos sólidos domésticos provenientes do preparo e pós consumo das refeições de um restaurante universitário em um reator operado por batelada e qualificar as características do biofertilizante gerado. Para atingir este objetivo, a pesquisa foi realizada em três etapas, sendo que na etapa inicial foram realizadas quatro bateladas nas quais foram analisadas a proporção adequada de resíduos e inóculo para partida do reator sem que ocorresse acidificação. A segunda etapa consistiu na realização de seis bateladas, nas quais foram monitorados os principais parâmetros de operação e a terceira etapa onde foram avaliados os parâmetros químicos, físicos e microbiológicos do biofertilizante gerado ao final dos ensaios da segunda etapa. Os resultados da primeira etapa apontaram que a proporção de 6:1 em termos de sólidos totais voláteis, sendo lodo proveniente de um reator UASB e resíduos sólidos putrescíveis respectivamente, apresentaram uma partida adequada do sistema, sem que ocorresse acidificação, com o pH variando entre 6,9 e 7,7. Na segunda fase o monitoramento dos principais parâmetros de operação permitiu que no decorrer dos ensaios a proporção em termos de STV fosse reduzida, chegando a 1:1 de inóculo e substrato respectivamente, na batelada 10, portanto permitindo o tratamento de uma quantidade maior de resíduos em relação aos ensaios iniciais. Os resultados obtidos no monitoramento apontaram que o pH manteve-se dentro da faixa considerada ideal entre 6,0 e 8,0, porém o período de vinte e dois dias adotado como tempo de retenção mostrou-se insuficiente para degradação e consequente remoção da matéria orgânica, sendo que apenas a batelada 10 mostrou-se eficiente na remoção de STV 8,1% e carbono orgânico total 33,5%. A análise física do biofertilizante gerado no final de cada ensaio apontou umidade acima do permitido pela legislação, sendo indicado apenas para uso via aspersão. Quimicamente o biofertilizante apresentou insuficiência de nitrogênio, evidenciada nas elevadas relações C:N iniciais e finais obtidas e carência de macronutrientes como fósforo cujos resultados ficaram abaixo de 1%, mínimo imposto pela legislação e potássio, elemento que não foi detectado na pelo equipamento utilizado. A qualidade sanitária do composto atendeu a legislação quanto a presença de ovos viáveis de helmintos, sendo que todos os ensaios apresentaram resultados inferiores a uma unidade/4g, porém apresentou resultados acima do limite estabelecido para coliformes termotolerantes. O teste de germinação confirmou a ausência da fitotoxidade dos produtos. / The increase in the generation of municipal solid waste, together with the inadequate forms of treatment and disposal contribute directly and significantly to the environmental problems. In this scenario, it is necessary to develop alternatives to other benefits in addition to the appropriate disposal. Anaerobic digestion is a viable alternative and economically interesting for the treatment of the organic fraction of municipal solid waste. Whereas in our country the organic fraction is predominant in urban solid waste, corresponding to an average of over 40% in the composition, at the same time reducing the volume of waste sent to landfills, the process generates products such as biogas and biofertilizers for agricultural use. This research aimed to evaluate the treatability of the organic fraction of household waste from the preparation and after consumption of meals from a university restaurant in a reactor operated by batch and qualify the characteristics of the generated biofertilizers. To achieve this goal, the research was conducted in three phases, with the initial phase were held four batches were analyzed in which the proportions of the waste and inoculum for starting the reactor without acidification occurred. The second stage consisted of six batches, which were monitored in the main operating parameters and the third stage where we evaluated the chemical, physical and microbiological biofertilizer generated at the end of the second stage trials. The first step results indicated that the ratio of 6: 1 in terms of total volatile solids, and sludge from a UASB reactor and solid waste putrescible respectively, showed a suitable starting system without occur acidification to pH between 6.9 and 7.7. In the second stage, the monitoring of key operating parameters allowed during the experiment the proportion in terms STV be reduced, reaching 1: 1 inoculum and substrate respectively in the batch 10, thus allowing treatment of a larger quantity of waste compared to the initial test. The results showed that monitoring the pH was maintained within the range considered optimal between 6.0 and 8.0, but the period twenty-two days adopted as the retention time was insufficient to degradation and subsequent removal of matter organic, and only the batch 10 was effective in removing STV 8.1% and 33.5% total organic carbon. Physical analysis of biofertilizers generated at the end of each test pointed humidity above those permitted by law and is intended only for use via spraying. Chemically biofertilizer showed nitrogen deficiency, evidenced in the high ratios C: Initial N and obtained final and lack of nutrients such as phosphorus whose results were below 1% minimum required by the legislation and potassium, an element that was not detected in the equipment used. The sanitary quality of the compound met the legislation for the presence of viable helminth eggs, and all tests showed lower results to a unit / 4G, but showed results above the limit for fecal coliforms. The germination test confirmed the absence of phytotoxicity of products.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-12-22T12:31:35Z No. of bitstreams: 1 Suelen Pavi_.pdf: 1636176 bytes, checksum: 0dd7b68d6b59964f41170ff034254b8d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T12:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suelen Pavi_.pdf: 1636176 bytes, checksum: 0dd7b68d6b59964f41170ff034254b8d (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / A digestão anaeróbia (DA) de resíduos é uma opção ambientalmente adequada para o tratamento de resíduos orgânicos e produção de biogás. Contudo, a eficiência do processo é influenciada por diversos fatores, incluindo a composição do substrato. Resíduos de hortifrutigranjeiros (RHF) apresentam propriedades físico-químicas adequadas para sua utilização como fonte energética. Porém, o alto teor de açúcares simples contido nas frutas e vegetais tende a acidificar o meio, inibindo a atividade dos microrganismos metanogênicos. A co-digestão com outros resíduos é uma alternativa para melhorar a estabilidade do processo. A fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (FORSU) também possui grande potencial energético que pode ser recuperado, e quando em co-digestão com RHF, a produção de biogás pode ser aumentada. Nesse contexto, o presente estudo buscou avaliar a produção de biogás a partir da co-digestão da FORSU com RHF, visando estabelecer uma proporção ótima onde a produção de biogás é máxima, sem danos à estabilidade do processo. O estudo foi realizado em quatro fases, em regime de batelada a 35 °C, empregando lodo anaeróbio como inóculo na relação S/I de 1/1 em termos de sólidos totais voláteis (STV). A massa de STV adicionada nos reatores foi a mesma em todas as condições. Foram testados a FORSU (Fase I) e os RHF (Fase IV) como mono-substrato e a co-digestão desses resíduos nas relações FORSU/RHF de 1/1 (Fase II) e de 1/3 (Fase III) em termos de STV. Os parâmetros monitorados foram pH, teor de sólidos totais e voláteis, carbono orgânico total, alcalinidade, ácidos graxos voláteis, ácidos orgânicos voláteis e volume de biogás. O biogás foi caracterizado quanto a teores de metano. Os resíduos aplicados na co-digestão e o biossólido final foram caracterizados quanto ao pH, teores de sólidos totais e voláteis, carbono orgânico total, alcalinidade, ácidos graxos voláteis, ácidos orgânicos voláteis, nitrogênio total e amoniacal e fósforo total. O processo de DA manteve-se estável em todas as condições de alimentação. Os resultados revelaram que a produção de biogás foi maior nas bateladas onde a FORSU e os RHF foram aplicados em co-digestão, em relação às bateladas que utilizaram FORSU e RHF como mono-substrato. A relação FORSU/RHF de 1/3 produziu o maior volume de biogás e obteve o maior rendimento de metano em função dos STV de resíduos aplicados, sendo 493,46 NL/kgSTV e 393,64 NL/kgSTV, respectivamente. / Anaerobic digestion (AD) of waste is an environmentally sound option for the treatment of organic waste and produce biogas. However, the process efficiency is influenced by several factors, including the composition of the substrate. Fruit and vegetable waste (FVW) have suitable physicochemical properties for use as an energy source. However, the high content of simple sugars contained in fruits and vegetables tend to acidify, inhibiting the activity of methanogens. The co-digestion of wastes is an alternative to improve process stability. The organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) also has great energy potential that can be recovered, and when co-digestion with FVW, biogas production can be increased. In this context, this study aimed to evaluate the production of biogas from the co-digestion of OFMSW with FVW, to establish a great proportion where biogas production is maximum, without damage to the process stability. The study was conducted in four phases, batch system at 35 ° C, using anaerobic sludge as inoculum in the ratio S/I 1/1 in terms of the total volatile solids (VS). The VS mass added in the reactors was the same in all conditions. Were tested OFMSW (Phase I) and FVW (Phase IV) as mono- substrates and co-digestion of these wastes in relationships OFMSW/FVW 1/1 (Phase II) and 1/3 (Phase III) in terms of VS. The monitored parameters were pH, total and volatile solids, total organic carbon, alkalinity, volatile fatty acids, volatile organic acids and volume of biogas. Biogas was characterized as methane levels. Waste applied in co-digestion and the final biosolids were analyzed for pH, total and volatile solids content, total organic carbon, alkalinity, volatile fatty acids, volatile fatty acids, and total ammonia nitrogen and total phosphorus. The AD process remained stable in all power conditions. The results show that biogas production was higher in batches where OFMSW and FVW were applied by co-digestion in relation to batches that used OFMSW and FVW as mono-substrate. The relationship OFMSW/FVW of 1/3 produced the highest volume of biogas and obtained the higher yield of methane due to the VS applied to waste, being 493,46 NL/kgVS and 393,64 NL/kgVS respectively.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

A liquefação hidrotermal (HTL) é uma tecnologia muito utilizada para a conversão de diversos tipos de biomassa em Bio-óleo bruto; contudo, enquanto tal combustível é produzido uma fase aquosa (PHWW), rica em matéria orgânica e alguns compostos tóxicos, também é gerada, podendo ocasionar severos impactos ambientais negativos. O objetivo da presente pesquisa foi aplicar dois bio-adsorventes: in natura (BAA) e ativado quimicamente (BAAA), derivados da casca de amendoim, como pré-tratamentos da PHWW afim de melhorar sua biodegradabilidade anaeróbia. O carvão ativado granular (GAC) foi utilizado como adsorvente modelo para comparação. Os processos de adsorção foram otimizados com a utilização de desenhos compostos centrais rotacionais (DCCR), no quais as variáveis independentes foram: pH do adsorvato, temperatura e quantidade de (bio) adsorvente no meio. A porcentagem de remoção de DQO e do íon amônio foram as variáveis dependentes. Isotermas de adsorção foram obtidas em ensaios em batelada. Após realizado o estudo do processo de adsorção, o potencial metanogênico dos efluentes pré-tratados e do efluente in natura foi determinado. Esses ensaios foram conduzidos com três concentrações de PHWW (6,5%, 13% e 26%), com dois ensaios controle, um negativo e outro positivo. A pressão nos frascos reatores foi monitorada diariamente e a determinação da composição do biogás produzido foi realizada por cromatografia gasosa uma vez por semana. Os resultados para a processo adsortivo foram encorajadores, uma vez que cada bio-adsorvente testado foi otimizado para diferentes variáveis resposta: BAA (NH4+) e BAAA (DQO). Os ensaios anaeróbios mostraram que uma maior taxa de produção metanogênica, dos efluentes pré-tratados, pode estar ligada à modificação química da superfície nas cascas de amendoim. Foi possível concluir que a bio-adsorção se perfila como uma alternativa sustentável para o pré-tratamento de efluentes advindos da HTL de cianobactérias. / Hydrothermal liquefaction (HTL) is a technology widely used for the conversion of several types of biomass to bio-crude oil; however, while such a fuel is produced an aqueous phase (PHWW), rich in organic matter and some toxic compounds, is also generated and can cause severe negative environmental impacts. The objective of the present research was to apply two bio-adsorbents: peanut bio-adsorbent (PB) and activated peanut bio-adsorbent (APB), as pre-treatments of PHWW to improve their anaerobic biodegradability. Granular activated carbon (GAC) was used as an absorbent model for comparison. The adsorption process was optimized with the use of central rotational composite designs (DCCR), in which the independent variables were: pH of the adsorbate, temperature and amount of (bio) adsorbent in the medium. The percentage of COD removal and ammonium ion were the dependent variables. After the study of the adsorption process, the methanogenic potential of the pretreated effluents and raw PHWW was determined. These trials were conducted with three concentrations of PHWW (6.5%, 13% and 26%), with two control trials, one negative and one positive. The pressure in the reactor flasks was monitored daily and the composition of the biogas produced was determined by gas chromatography once a week. The results for the adsorption process were encouraging, and ach bio-adsorbent tested was optimized for different response variables: PB (NH4+) and APB (COD). The anaerobic assays showed that a higher rate of methanogenic production of pretreated effluents may be linked to the chemical modification of the surface in the peanut shells. It was possible to conclude that the bio adsorption is outlined as a sustainable alternative for the pretreatment of effluents coming from HTL.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-15Bitstream added on 2014-06-13T20:48:02Z : No. of bitstreams: 1 bruno_m_dr_jabo.pdf: 1408786 bytes, checksum: a69a3278194ba9d26df9d738e43e62fe (MD5) / Neste trabalho avaliou-se o desempenho do tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), em dois estágios em escala de bancada, seguidos de um sistema de pós-tratamento com lodo ativado (PT) em batelada alimentada. O primeiro reator UASB (R1) foi submetido a tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6,2 e 3,1 d e a cargas orgânicas volumétricas (COV) de 2,26; 4,64; 2,67 e 6,85 kg DQO total (m3 d)-1, e o segundo (R2) a TDH de 3,1 e 1,5 d e COV de 0,4; 2,4; 18,7 e 3,38 kg DQO total (m3 d)-1. Os valores médios de DQO total do afluente variaram de 13.891 a 28.602 mg L-1 e as eficiências médias de remoção de DQO total variaram de 96 a 97%, respectivamente, nos reatores UASB e PT. O teor médio de metano no biogás variou de 76 a 81%, no R1 e de 69 a 79% no R2. A produção volumétrica máxima de metano de 0,322 m3 CH4 (m3 reator d)-1 foi obtida com COV de 4,5 kg DQO (m3 d)-1 e TDH de 6,2 d no R1. Os valores médios de pH variaram de 7,2 a 7,6 e de 7,2 a 7,8 nos efluentes do R1 e R2. As concentrações médias de ácidos voláteis totais nos efluentes do R1 e R2 variaram de 103 a 1944 e 124 a 1132 mg de CH3COOH L-1 com o aumento da COV. As concentrações médias de fenóis totais no afluente variaram de 48 a 186 mg L-1 e as eficiências médias de remoção nos reatores UASB (R1+R2) variaram de 83 a 92%, respectivamente, e aumentaram para 89 e 95% com o pós-tratamento com lodo ativado. As eficiências médias de remoção de nitrogênio e fósforo total variaram de 57 a 80% e de 44 a 58%, respectivamente, nos reatores UASB em dois estágios e aumentaram para 82 e 82% com a inclusão do pós-tratamento. O sistema de tratamento composto... / In this work it was evaluated the efficiency of the up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors in two stages, in bench scale, followed by activated sludge treating coffee cherry pulping wastewater, submitted to hydraulic detention time (HDT) of 6.2 and 3,1 d in the first reactor (R1) and organic loading rate (OLR) ranging of 2.26, 4.64, 2,67 and 6,85 kg totalCOD (m3 d)-1, and the second reactor (R2) submitted to HDT of 3.1 and 1.55 d with OLR of 0.4, 2.4, 1.87 and 3.38 kg totalCOD (m3 d)-1. The average value of the total COD influent was ranged from 13.891 to 28.602 mg L-1 and the average value of removal efficiencies of the total COD ranged from 96 to 97%, respectively, in the system of treatment with the UASB reactors in two stages. The content of methane in the biogas varied from 76 to 81% in the R1 and from 69 to 79% in the R2. The maximum volumetric methane production of 0,322 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 was obtained with OLR of 4.64 kg totalCOD (m3 reactor d)-1 and HDT of 6.2 d in the R1. The average values of pH ranged from 6.9 to 7.6 and 7.2 to 7.8 in the effluents of R1 and R2. The average total volatile acids concentrations of the effluents of the reactors UASB ranged from 103 to 1944 and 124 to 1132 mg of CH3COOH L-1 due to the increase of OLR. The average values of the total phenols of influent ranged of 47.8 to 186.5 mg L-1 and the average removal efficiencies ranged from 83 to 92% in the UASB reactors and with the start-up of the post-treatment system by activated sludge it was increased to 95%. The average value of the removal efficiencies of nitrogen and total phosphorus ranged from... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Marcelo Loureiro Garcia / Banca: Adriana Ferreira Maluf Braga / Banca: Bruna de Souza Moraes / Resumo: Os processos de coagulação-floculação surgem como uma alternativa para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios, normalmente caracterizados pela presença de matéria orgânica e cor residual. O presente trabalho buscou ajustar os melhores parâmetros de coagulação, mistura rápida, floculação e sedimentação para vinhaça anaerobicamente tratada e, dessa forma, verificar se o efluente final admite reuso, com ênfase na aplicação agrícola. Os coagulantes testados foram: solução de amido 2% (m/v) e cloreto férrico 40% sendo que as faixas das dosagens de coagulante testadas foram, respectivamente, 1 a 120 mg.L-1 e 1 a 25 g.L-1. Para as condições testadas, os resultados obtidos mostraram a ineficiência da solução de amido como coagulante para esse efluente. Para os ensaios realizados utilizando-se cloreto férrico como coagulante, os parâmetros otimizados foram: dosagem de solução de cloreto férrico 40% (1,6 g.L-1), gradiente e tempo de mistura rápida (325 rpm; 10 s), gradiente e tempo de floculação (65 rpm; 20min) e tempo de sedimentação (20 min). Dentre os parâmetros, apenas a dosagem de coagulante e o tempo de sedimentação influenciaram significativamente (α=5%) o desempenho do processo. A correção do pH do afluente não se mostrou satisfatória para o desempenho do tratamento. Os resultados indicaram que os processos de coagulação/floculação são mais eficazes quando aplicados à vinhaça metanizada em comparação às vinhaças acidificada e bruta. A partir dos resultados obtido... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Coagulation-flocculation processes emerge as an alternative to the post-treatment of effluent streams from anaerobic reactors, usually characterized by residual organic matter and color. This study aimed to adjust the best coagulation, rapid mixing, flocculation and sedimentation parameters applied to anaerobically treated vinasse and thus check whether the final effluent allows reuse, with emphasis on agricultural application. Solutions of starch 2% (m/v) and ferric chloride 40% were tested as coagulants, with dosages ranging from 1 to 120 mg.L-1 and 1 to 25 g.L-1, respectively. For the conditions tested, the results indicated the ineffectiveness of the starch solution as a coagulant for this effluent. For the tests performed with ferric chloride as coagulant, the optimal parameters were: ferric chloride solution dosage 40% (1.6 g.L-1), rapid mixing gradient and time (325 rpm, 10 s), flocculation gradient and time (65 rpm; 20 min) and settling time (20 min). Among the parameters, only coagulant dosage and settling time significantly (α=5%) impacted the performance of the process. The correction of the influent pH was not satisfactory for the performance of treatment. The results indicated that the coagulation/flocculation processes are most effective when applied to methanized compared to acidified and raw vinasses. From the results obtained, analyses were performed to verify the possibility of reuse of treated effluent in fertigation, observing that higher volumes of treat... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Silvana Martinez Baraldi Artoni / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar o uso de três tipos de cama de frango e sua ação na produção de biogás. Foram utilizados 720 pintos de corte da linhagem Cobb 500®, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, com três tratamentos e oito repetições com 30 aves cada. Os tratamentos consistiram de diferentes tipos de cama: T1: cama de maravalha; T2: cama de casca de amendoim; T3: cama de capim napier. As características avaliadas nos frangos foram: desempenho, rendimento de carcaça e de partes e densitometria óssea. Para as camas determinou-se a produção, a composição química e os potenciais de produção de biogás de cama (biodigestores do tipo contínuo e batelada) de frangos de corte. As camas e as excretas alimentaram os biodigestores com quatro repetições por tratamento. Foi realizada a análise de variância dos dados e em caso de significância estatística foi adotado o procedimento de comparação das médias pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade. Não houve diferença significativa (p<0,05) entre os tratamentos para nenhuma das características de desempenho das aves (ganho de peso, peso médio, consumo de ração e conversão alimentar). O tratamento com cama de maravalha quando comparado aos demais tratamentos apresentou diferença significativa com relação ao rendimento da coxa e sobrecoxa e também para as características densitométricas. Foram também observados os maiores valores para a composição mineral óssea e a densidade mineral óssea. Para o teor de minerais, a cama de casca de amendoim apresentou o maior teor de nitrogênio e o capim napier o maior teor de potássio, diferindo significativamente dos demais tratamentos. O tratamento em se que utilizou a cama de maravalha apresentou valores maiores e significativos (P<0,05) para FDN, FDA e Lignina. A maior produção de biogás e de metano foi obtida nos biodigestores semi-contínuos abastecidos com capim napier, observando se ... / Abstract: The purpose of the study was to evaluate the use of three types of poultry litter and its effect on biogas production. 720 broiler chicks Cobb 500 ® line were distributed in a completely randomized design with 3 treatments and 8 replicates of 30 birds each were utilized. Treatments consisted of different bed types: T1: Shavings; T2: Bark Peanut; T3: Napier grass. The characteristics evaluated were: performance, carcass and parts, bone densitometry, production, chemical composition and potential of biogas production from poultry litter (digesters continuous type and batch). The poultry litter and excreta were distributed in digesters with 4 replicates per treatment. Analysis of variance was performed and in case of statistical significance was adopted procedure for comparison of means by Tukey test at 5% probability. There was no significant difference (p <0.05) between treatments for any of the performance characteristics of birds (GP, PM, RC and AC). Treatment with shavings when compared to the other treatments showed significant difference with respect to the income of the thigh and drumstick and also for densitometric characteristics showed higher values for bone mineral content and bone mineral density. For the mineral content, the Double Peanut Bark the highest level of Nitrogen and Napier grass the highest level of potassium, differing significantly from the other treatments. The treatment that used the shavings had higher and significant values (P <0.05) for NDF, ADF and lignin. The higher production of biogas and methane was obtained in semi-continuous digesters supplied with napier grass, observing mean values of 0.00319 and 0.13762 m³ kg, respectively. The potential for methane production was significantly different between treatments peanut shell and napier grass in relation to treatment with wood shavings, which has the potential of producing 0.2346 m³ / kg VS added. For treatment in digesters of the batch type napier ... / Mestre

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-06T17:29:15Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1233220 bytes, checksum: 7f43bb4187e92aec5ddfb949809b685c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T17:29:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1233220 bytes, checksum: 7f43bb4187e92aec5ddfb949809b685c (MD5) Previous issue date: 2004-04-15 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A biodigestão anaeróbia tem sido aplicada para o tratamento de efluentes de agroindústrias alimentícias e de bebidas, tanto em países desenvolvidos como naqueles em desenvolvimento. Contudo, a eficiência do processo de biodigestão anaeróbia é afetada por uma série de fatores que vão desde as condições ambientais, operação do sistema, natureza da matéria prima até ao desenho do biodigestor. Dentre os fatores mais importantes está a temperatura, pois o desenvolvimento dos microrganismos e conseqüentemente a produção de biogás é função da temperatura operacional do biodigestor, ou seja, a mesma temperatura afeta diretamente a dinâmica do processo. Todos os microorganismos produtores de metano são muito sensíveis a alterações de temperatura e qualquer mudança brusca que exceda a 3 °C afeta a produção. Dessa forma é preciso assegurar uma relativa estabilidade de temperatura e ainda a distribuição da mesma no volume de substrato, o mais uniforme possível. O mais importante é evitar variações bruscas, pois, do contrário, os microrganismos não sobrevivem e, portanto, a produção do biogás é interrompida. O objetivo geral do presente trabalho foi avaliar a eficiência de um trocador de calor em manter a temperatura do substrato constante e uniforme. Tal avaliação foi feita com base em parâmetros de eficiência do próprio processo de biodigestão anaeróbia tais como a redução da concentração de sólidos, de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Demanda Química de Oxigênio (DQO) e, ainda, com base na produção de biogás. Para o estudo foi construído um biodigestor, modelo Indiano, com capacidade útil de 2,20 m 3 , no qual foi instalado um sistema de trocador de calor, tipo serpentina, para o aquecimento do substrato. Na operação considerou se a média aproximada de 6 dag.L -1 de sólidos totais no afluente, concentração considerada adequada a biodigestão anaeróbia de dejetos de suínos. Com base no estudo desenvolvido pôde-se concluir que o sistema de aquecimento proposto foi insuficiente para manter a temperatura do substrato na faixa de temperatura ótima de biodigestão, apesar de tê-la mantido constante em aproximadamente 25 °C. Houve redução de 12,54% na concentração de sólidos totais, de 18,10% na concentração de sólidos voláteis e, de 3,3 e 3,64% , respectivamente, para DQO e DBO. / Anaerobic biodigestion has been used for treating effluents of food and beverage agro-industries in developed as well as developing countries. However, the efficiency of the anaerobic biodigestion process is affected by a number of factors ranging from environmental conditions, system operation, and raw material origin to the biodigester design. Temperature is among the most important factors, because the development of microorganisms and consequently biogas production is a function of the biodigester operational temperature, which means, that the same temperature affects directly the dynamics of the process. All methane-producer microorganisms are very sensitive to temperature alterations and any abrupt change that exceeds 3 °C affects the production. In that way, it is necessary to assure a relative temperature stability and also its distribution in the substrate volume as uniform as it is possible. The most important thing is to avoid abrupt variations because, otherwise, microorganisms will not survive and therefore biogas production is interrupted. The general objective of the present work was to evaluate the efficiency of a heat exchanger in keeping the substrate temperature constant and uniform. Such evaluation was carried out based on efficiency parameters of the anaerobic biodigestion process itself, such as solid concentration reduction, Biochemical Oxygen Demand (BOD) and Chemical Oxygen Demand (COD) and, also biogas production. For the study, a 2,20 m3 work capacity biodigester, Indian-model, was built, having a serpentine-type heat exchange system installed in order to heat substrate. The approximate average of 6 dagL-1 total solids in the tributary was considered in the operation. This concentration is reckoned to be appropriate to swine waste anaerobic biodigestion. Based on the results obtained, it is concluded that the heating system proposed was deficient in keeping the substrate temperature within the range of optimum biodigestion, in spite of having kept it steady in approximately 25 °C. There was reduction of 12,54% in the total solids concentration, 18,10% in the volatile solids concentration, and 3,3 and 3,64% for COD and BOD respectively. / Dissertação importada do Alexandria