Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-09T16:11:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3983856 bytes, checksum: 2a918025b84f4d407c0fb17a248abe3e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-09T16:11:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3983856 bytes, checksum: 2a918025b84f4d407c0fb17a248abe3e (MD5) Previous issue date: 2002-10-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um sistema gerador de calor, com opção para aquecimento direto e indireto de ar, foi desenvolvido e avaliado para uso em secadores de grãos ou na desidratação de produtos que requeiram ar “puro”, como frutas e hortaliças. O sistema foi composto por uma fornalha a carvão vegetal, um trocador de calor compacto e uma pequena caldeira horizontal, com opção para funcionamento a lenha ou a carvão. Para avaliar a fornalha no aquecimento direto do ar, nas vazões de 25, 40, 55 e 70 m 3 .min -1 , foram testados quatro tamanhos de células de queima. A temperatura máxima atingida pelo ar foi de 120 °C na vazão máxima do sistema. A potência térmica máxima, liberada na câmara de combustão, foi de 113,4 kW e a carga térmica volumétrica de 567 kW.m -3 . O rendimento da fornalha variou entre 72,6 e 92,8 %, em função da carga térmica solicitada para o aquecimento do ar. A fornalha apresentou as seguintes características: alimentação constante de combustível na célula de queima, queima contínua e regular do combustível na câmara de combustão, manutenção da temperatura do ar aquecido e facilidade do controle da combustão. No aquecimento indireto do ar, utilizou-se vapor d’água saturado úmido como fluido térmico para transferência de energia para o ar, via trocador de calor. Utilizou-se lenha como fonte de energia na fornalha interna da caldeira (tiragem natural) e carvão vegetal na fornalha externa (tiragem induzida). A eficiência térmica com carvão foi de 45,2 % no aquecimento de 94,1 m 3 .min -1 de ar com temperatura ambiente de 30,5 °C e UR de 47,8 % para 62,1 °C, com consumo de 14,6 kg.h -1 de carvão vegetal. A eficiência térmica com lenha foi de 86,5 % no aquecimento de 94,9 m 3 .min -1 de ar com temperatura ambiente de 20,1 °C e UR de 87,1 % para 55,5 °C, com consumo de 17,7 kg.h -1 de lenha. Apesar da menor eficiência com o uso de carvão vegetal, o sistema com este combustível permite economia de mão-de-obra na operação de secadores de produtos agrícolas e a possibilidade de aproveitamento da entalpia dos gases de escape, para utilização em aquecimento direto de ar. / A heat generator system with direct and indirect air heating option was developed and evaluated for use in grains dryers and dehydration of fruits and vegetables which request "pure" drying air. The system was composed by a charcoal furnace, a compact heat exchange and a small horizontal boiler, able to operate with firewood or charcoal. To evaluate the furnace with direct air heating option, whit airflows rates of 25, 40, 55 and 70 m 3 .min -1 were tested four sizes burning cells. The maximum temperature reached by the air was 120 °C in the maximum airflow rate. The maximum thermal potency liberated in the combustion chamber, was 113,4 kW and the volumétric thermal load 567 kW.m -3 . The furnace thermal efficiency varied between 72,6 and 92,8%, due to the thermal load needed to heat the air. The furnace presented the following characteristics: constant fuel feeding in the burning cell, continuous and regular fuel burning in the combustion chamber, maintenance of the heated air temperature and easy combustion control. For the indirect air heating, humid saturated water vapor was used as medium to heat the air, through a heat exchange. Firewood was used as energy source in the internal furnace (natural draft chimney) and charcoal in the external furnace by induced draft fan. The thermal efficiency with charcoal was 45,2% for an airflow of 94,1 m 3 .min -1 , an ambient air temperature of 30,5 °C, a relative humidity of 47,8%, with a final air temperature of 62,1 °C and charcoal consumption of 14,6 kg.h -1 . The thermal efficiency with firewood was 86,5% for an airflow of 94,9 m 3 .min -1 , ambient air temperature of 20,1°C, relative humidity 87,1%, final air temperature of 55,5 °C and firewood consumption of 17,7 kg.h -1 . In spite of the smallest efficiency with the use of charcoal, the burning of this material reduces labor in the operation of agricultural dryers and make possible the use of the exaust gases enthalpy, for direct air heating. / Tese importada do Alexandria

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoLuisTLucio.pdf: 3200269 bytes, checksum: cf4f75757e0d1ff3bd870ecb6e04c946 (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / The increase in population in recent decades has resulted in accelerated growth of food production demand. In this scenario, agricultural activity, especially swine, had to adapt to this new market reality through the production empowerment, developing new confinement techniques where the animal density per unit increases significantly. Consequently, this higher animals concentration per production unit confirms the intensification of organic contamination in the environment. However, the sanitary treatment of this residual biomass in anaerobic digestion systems enables the transformation of this environmental liability into an economic asset, once this treatment process enables the generation of two products with economic value - biogas and biofertilizers. Although this solution is environmentally feasible, from the economic point of view it is not always possible due to the costs of biomass treatment with energy purposes. Faced with this problem, an arrangement that demonstrates economically viable is the implementation of agricultural energy cooperatives, once this system allows scaling up the biogas production and enables the diversification of the use of this renewable energy source. In this context, this study aims, through a technical and economic feasibility analysis, identify the best scenario to implement agricultural cooperatives, focused on the residual biomass logistics and on the biogas transportation through pipelines. The methodology proposed in the work involving the municipality Entre Rios do Oeste (PR) has shown that the best scenario to produce biogas for energy purposes is the decentralized generation one, once the analyzed arrangements show a 9 years payback for electricity, 10 years for thermal energy and 7 years for vehicle biomethane, while in the biogas production centralized scenario the payback is 15 years for electricity, 10 years for vehicle biomethane, and there no payback for thermal energy arrangements. In addition, decentralized generation has lower operating costs and there is no legal restrictions on its operation. Keywords: Feasibility / O aumento acentuado da população nas últimas décadas resultou no crescimento acelerado da demanda de produção de alimentos. Diante deste cenário, a atividade agropecuária, e em especial a suinocultura, teve que se adaptar a essa nova realidade de mercado por meio da potencialização da produção a partir do desenvolvimento de novas técnicas de confinamento, onde a densidade de animais por unidade de produção aumenta significativamente. Em consequência, esta maior concentração de animais por unidade produtiva corrobora para intensificação da contaminação orgânica do meio ambiente. Todavia, o tratamento sanitário desta biomassa residual em sistemas de biodigestão anaeróbia possibilita a transformação desse passivo ambiental em um ativo econômico, uma vez que este processo de tratamento possibilita a geração de dois produtos com valor econômico - biogás e biofertilizante. Embora esta solução seja ambientalmente viável, do ponto de vista econômico nem sempre é possível, devido aos custos do tratamento desta biomassa, com fins de aproveitamento energético. Diante desta problemática, um arranjo que se demonstra viável economicamente é a implantação de condomínios de agroenergia, uma vez que este sistema possibilita o ganho de escala na produção de biogás e possibilita a diversificação do uso desta fonte renovável de energia. Neste contexto, o presente trabalho buscou, por meio de um estudo de viabilidade técnica e econômica, identificar qual o melhor cenário para formação de condomínios de agroenergia, trabalhando a logística da biomassa residual e o transporte de biogás por meio de dutos. A aplicação da metodologia proposta no trabalho para o município de Entre Rios do Oeste (PR) demonstrou que o melhor cenário para produção de biogás com fins energéticos é a produção descentralizada, visto que os arranjos analisados demonstram um Payback descontado de 9 anos para energia elétrica, 10 anos para energia térmica e 7 para biometano veicular, enquanto no cenário de geração de biogás centralizada Payback descontado é de 15 anos para energia elétrica, 10 anos para biometano veicular e não recupera no arranjo de energia térmica. Além disso, a geração descentralizada apresenta menores custos operacionais e não possui restrições legais para sua operacionalização.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoRicardoMuller.pdf: 721365 bytes, checksum: 060a9bc0bc17116ffb07adcd9fdf3cd9 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of technologies for treatment of agroindustry effluents has been primarily driven by auto sufficiency energy, either thermal or electric, from biogas. The biogas processes are well resolved commercially in Brazil. However, the heterogeneity of the agroindustrial effluents demand better understanding, especially of dairy cattle. The selected farm for effluent collects does a primary treatment by means of an extruder, before the digestion process, who turns out to generate a pasty material composed primarily of wood shavings. In that context, this study aimed to evaluate the influence of wood shavings, used as bedding for the cows lactating and the production of biogas, thus, to understand the behavior of the effluent before and after the extrusion process were outlined four treatments: raw effluent, without any separation process (T1); extruded liquid effluent (T2); paste extruded effluent (T3); and white control, with only inoculum (T4). The samples were collected the months of May and April and sent to the lab CIbiogás-ER, called Labiogás where analyzed: Volatile Solids (SV); Total solids (TS); pH; maximum production of biogas and methane; and specific production of biogas and methane, by the method of German VDI 4630 (2006) in eudiômetros batch for 31 days. The results indicated that the T1 predominantly had better results than the other treatments except for the maximum production of biogas and methane, in which T3 had 94% more efficiency compared to T1, T2 and T4 to 99%, with maximum production of biogas 0,054m³ / kg substrate and 0,030m³ / kg for methane, pointing to the ability of wood shavings to absorb nutrients Essential to the process of anaerobic digestion. There were differences (P <0.05) between treatments for maximum biogas production and 99.4% was delimited the adjusted multiple linear regression model Y=13,499 + 63,256*ST + 20,485*SV - 459,234*Rend. + 485,772*Prod. That can be used in the prediction results. / O desenvolvimento de tecnologias para tratamento de efluentes da agroindústria tem sido impulsionado principalmente pela auto suficiência energética, seja térmica ou elétrica, a partir do biogás. O processo de produção de biogás apresenta-se bem solucionado comercialmente, no entanto, a heterogeneidade dos efluentes agroindustriais no Brasil demanda melhor entendimento. A fazenda escolhida para coleta do efluente faz um tratamento primário por meio de uma extrusora, antes do processo de biodigestão, que acaba por gerar um material pastoso composto basicamente por maravalha. Nesse contexto este trabalho objetivou avaliar a influência da maravalha, usada como cama para as vacas em lactação, na produção de biogás, assim, para entender o comportamento do efluente antes e após o processo de extrusão na produção de biogás, foram delineados 4 tratamentos, sendo: efluente bruto, sem qualquer processo de separação (T1); efluente líquido extrusado (T2); efluente pastoso extrusado (T3); e o branco controle, composto por apenas inóculo (T4). As amostras foram coletadas nos meses de maio e abril e encaminhadas ao laboratório do CIbiogás-ER, denominado Labiogás, onde analisou-se: Sólidos Voláteis (SV); Sólidos Totais (ST); pH; produção máxima de biogás e metano; e produção específica de biogás e metano, pelo método da norma alemã VDI 4630 (2006) em eudiômetros de batelada durante 31 dias. Os resultados obtidos indicaram que o T1 teve predominantemente resultados mais satisfatórios que os demais tratamentos com exceção da produção máxima de biogás e de metano, no qual o T3 teve 94% mais eficiência em relação a T1, T2 e 99% ao T4, apresentando produção máxima de biogás de 0,054m³/kg de substrato e 0,030m³/kg para metano, tornando evidente a capacidade da maravalha em absorver nutrientes essenciais para o processo de digestão anaeróbia. Houve diferença (P<0,05) entre os tratamentos para a produção máxima de biogás e com 99,4% delimitou-se o modelo de regressão linear múltipla ajustado Y=13,499 + 63,256*ST + 20,485*SV - 459,234*Rend. + 485,772*Prod. que pode ser usado na predição de resultados.

Universidade Federal do Cearà / Power generation wind-power in cities of Cearà donât represent a significant percentage of the power generation in the state. Although Cearà has favorable winds to use a small commercial windâs turbines, this isnât a practice that belongs to these cities. Possible causes of the low rate might be: few researches for development of compatible equipment with low winds and low cost, the fact that Brazilian companies doesnât offer wind generators appropriate for the area, most of the equipment used in the country is imported and often apllied for type of winds and climate conditions different of the CearÃâs - which puts the equipments in its low perform- , repair difficulties and problems with the security operations (guide). For development of this work was used machines, tools and software such as SolidEdge version ST6, Computer-aided design (CAD) NX4 in the design and communication with vertical machining center, general tools, equipment for painting and application of resins, vacuum pump, measuring instruments volume (beaker, measuring cylinder etc.), analytical balance and pipettes. The technique used for the manufacture of the blades was vacuum infusion, relatively simple procedure and has the advantage to reduce volatile emissions with the use of closed molds. The selection of the profile e-61 was obtained by data from the software FoilSimIII and JavaFoil, which indicates the good chosen for lift aerodynamic coefficient. The carnauba fiber was used as reinforcement in composite to produce the blades with different resins, which makes it possible the use of manpower and local level raw materials to the construction of wind blades, being reinforced with vegetable carnauba fibers and polyester resins / A geraÃÃo de energia eÃlica-elÃtrica no interior do Cearà nÃo representa um percentual significativo na geraÃÃo de energia do Estado. Apesar de possuir ventos favorÃveis durante o ano inteiro, a utilizaÃÃo de aerogeradores comerciais de pequeno porte nÃo à uma prÃtica local. As possÃveis causas do baixo Ãndice sÃo: as poucas pesquisas voltadas para desenvolvimento de equipamentos compatÃvel com baixos ventos e de baixo custo, a ausÃncia de empresas brasileiras que ofereÃam geradores eÃlicos, o uso de equipamentos importados e com aplicaÃÃes para ventos e condiÃÃes climÃticas diferenciadas do interior cearense â acarretando baixo rendimento -, os problemas de manutenÃÃo, os erros nas operaÃÃes de seguranÃa e as dificuldades de reparo. Para desenvolver esse trabalho foram utilizados mÃquinas, ferramentas e softwares como SolidEdge versÃo ST6, Computer-aided design (CAD) NX4 no desenho e comunicaÃÃo com centro de usinagem vertical, ferramentas em geral, equipamentos para pinturas e aplicaÃÃo de resinas, bomba de vÃcuo, instrumentos de mediÃÃo de volume (bÃquer, proveta etc.), balanÃa de precisÃo e pipetas. A tÃcnica utilizada na fabricaÃÃo das pÃs foi à infusÃo a vÃcuo, processo relativamente simples e com a vantagem de reduzir a emissÃo volÃtil com uso de moldes fechados. A escolha do perfil e-61 para modelar foi obtido por meio de dados do software JavaFoil e FoilSimIII, indicando o perfil escolhido com um bom coeficiente de sustentaÃÃo aerodinÃmico. A fibra de carnaÃba foi utilizada como reforÃo no compÃsito para produÃÃo das pÃs com diferentes resinas, o que possibilita o uso de mÃo de obra e matÃria prima local na construÃÃo de pÃs eÃlicas reforÃada com fibras vegetais de carnaÃba e resinas poliÃster