A utilização do metano (CH4) presente no biogás gerado através da degradação anaeróbica de resíduos orgânicos depositados em aterros sanitários como fonte de energia é uma tecnologia em expansão, principalmente nos países em desenvolvimento. Para assegurar um melhor aproveitamento do CH4 e a viabilidade econômica do projeto de exploração energética é necessário que estes empreendimentos avaliem sua capacidade de produzir este gás com o passar dos anos, mesmo após o encerramento da deposição de resíduos. O potencial de geração é comumente estimado a partir de modelos cinéticos de primeira ordem propostos por conceituadas instituições, entretanto, estudos recentes apontam alto grau de incerteza e diferenças relevantes entre os resultados obtidos com cada metodologia. Este trabalho tem por objetivo analisar a variação dos resultados das estimativas de emissão de metano dos modelos recomendados pela USEPA, Banco Mundial (Scholl Canyon) e IPCC utilizando tanto dados e informações disponibilizadas do aterro sanitário Moskogen, localizado em Kalmar, Suécia, que foi operado entre 1977 e 2008. Além de estimar a capacidade de geração de CH4, objetiva-se identificar qual o modelo cujas estimativas mais se aproximam dos dados de biogás efetivamente medidos e quanto gás ainda pode ser extraído do aterro. O estudo ainda avaliou como valores diferentes para os parâmetros principais dos modelos afetam a estimativa de geração final. O modelo IPCC mostrou-se o mais confiável dentre os analisados, estimando que o aterro Moskogen produza mais de 102 milhões de m de CH4 entre 1977 e 2100, sendo 39,384 milhões passíveis de extração de 2012 a 2100. Os demais modelos apresentaram premissas inadequadas com a realidade do aterro sanitário estudado. Contudo, mesmo com a superioridade do modelo proposto pelo IPCC, maiores estudos são necessários no local, que levantem outras informações de campo como a vazão passiva de gás pela camada de cobertura do aterro e uma melhor estimativa do percentual de material orgânico biodegradável presente em cada fração de resíduos depositada em Moskogen. / The use of methane (CH4) present in the biogas generated by the anaerobic degradation of organic wastes in landfills as an energy source is an expanding technology, especially in developing countries. To ensure a proper utilization of CH4 and the economic feasibility of the energy recovery project it is necessary that these landfills evaluate their capability to produce this gas over the years, even after the end of waste disposal. The generation potential is commonly estimated from first-order kinetic models proposed by reputable institutions, however, recent studies indicate a high level of uncertainty and significant differences between the results obtained with each method. This study aims to analyze the variation of the results of methane generation estimatives, from the models recommended by the USEPA, the World Bank (Scholl Canyon Model) and the IPCC using field data and information provided by Moskogen landfill, located in Kalmar, Sweden, which was operated from 1977 to 2008. In addition to estimating the CH4 generation potential, the objective is to identity which model whose results are closer to the data of the amount of biogas effectively measured and to discover how much gas still can be extracted from the landfill. The study also evaluated how different values to the model main parameters affect the final generation estimative. The IPCC model proved to be the most reliable among the others analyzed, estimating that Moskogen will produce over 102 million m of CH4 between 1977 and 2100, which 39.384 can be extracted from 2012 to 2100. The other models presented inadequate assumptions in comparison to the reality of the studied landfill. Nevertheless, despite the fact that the model proposed by the IPCC has been judged as the most faithful, larger studies are needed on the area, in order to identify more field data, such as the occurrence of passive gas flow through the top covering layers of the landfill and a better estimative of the amount of degradable organic compounds in each fraction of waste disposed in Moskogen.

The growing need for wastewater treatment and control of disposal of sludge, residues and waste of agricultural production (mainly of pigs) worries the society because of the major environmental impacts that the improper disposal may result. Because of this and targeting the possibility of power generation through an anaerobic digestion system, with the reuse of this waste, this study aims to quantify and qualify the generation of biogas from the anaerobic digestion in different substrates derived from an Company active in different segments (primary production, chicken and poultry slaughterhouses and dairy industry) of the countryside of Rio Grande do Sul. There were performed six experiments in the Bioreactor Laboratory of Univates University Center, by using reactors of one liter, which were filled with 600 mL of different substrates at various concentrations of each substrate and in bench scale, and after filled, the reactors were kept in greenhouse under temperature control at 35°C. Performed through batch processes, the biogas generated in each experiment was quantified by using a device developed by the laboratory itself. The methane present in this biogas was quantified by a specific sensor called Advanced Gasmetter, of the company PRONOVA AnalysetechnichGmbH&Co. Different results were obtained for each mixture of substrates; the largest amount of biogas was 13.282,72 mL, observed in sample 1 of the VI experiment, which also showed the greatest concentration of methane, that was 8.897,72 mL. It was possible to verify that the cellulosic casing and the float sludge are great increment for increasing the production of biogas and consequently methane in the digestion process. The quantification of substrates also presented an satisfactory volume for possible construction of a digester in full scale aiming the energy generation. / A crescente necessidade pelo tratamento de efluentes e controle da destinação de lodo, resíduos e dejetos da produção agrícola (principalmente de suínos), preocupa a sociedade em razão dos grandes impactos ambientais que a inadequada destinação pode acarretar. Em razão disso e visando a possibilidade de geração de energia através de um sistema de biodigestão anaeróbia, com o aproveitamento desses resíduos, que este estudo visa quantificar e qualificar a geração de biogás proveniente da biodigestão anaeróbia em diferentes substratos provenientes de uma empresa atuante em diferentes segmentos (produção primária, abatedouros de aves e suínos e indústria de laticínios) no interior do Rio Grande do Sul. Foram realizados seis experimentos junto ao Laboratório de Biorreatores do Centro Universitário Univates, utilizando reatores de um litro, os quais foram preenchidos com 600 mL de diferentes substratos, em diversas concentrações de cada substrato e em escala de bancada, sendo que após preenchidos, os reatores eram mantidos em estufa sob controle de temperatura a 35ºC. Realizado por meio de processos por batelada, o biogás gerado em cada experimento foi quantificado utilizando um aparelho desenvolvido pelo próprio laboratório. O metano presente nesse biogás foi quantificado através de um sensor específico denominado Advanced Gasmetter, da empresa PRONOVA Analysetechnich GmbH & Co. Foram obtidos diferentes resultados para cada mistura de substratos, sendo que a maior quantidade de biogás foi de 13.282,72 mL, verificada na amostra 1 do experimento VI, a qual também apresentou a maior concentração de metano que foi de 8.897,72 mL. Foi possível verificar que a tripa celulósica e o lodo flotado são ótimos incrementos para aumentar a produção de biogás e consequentemente metano no processo de biodigestão. A quantificação dos substratos também apresentou um volume satisfatório para possível construção de um biodigestor em escala real visando a geração de energia.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:33:57Z : No. of bitstreams: 1 fuess_lt_me_rcla.pdf: 1006375 bytes, checksum: 4a0b1600901b0f01f7bcb34606202d90 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A vinhaça caracteriza-se como a principal água residuária do processo produtivo do etanol, gerada especificamente na etapa de destilação da mistura alcoólica obtida na fermentação. Independentemente do tipo de matéria-prima, a vinhaça apresenta elevadas concentrações de matéria orgânica, bem como características ácidas e corrosivas. Somam-se a essas características elevadas concentrações de potássio e sulfato, além de teores apreciáveis de fósforo, nitrogênio e outros macro e micronutrientes. Atualmente praticamente todo o volume de vinhaça gerado nas destilarias brasileiras (≈13 L/LEtOH) é direcionado à ferti-irrigação das lavouras, devido ao seu caráter fertilizante. Contudo, o potencial poluente/contaminante da vinhaça caracteriza sua disposição no solo como problemática, tendo em vista prováveis impactos negativos no solo e nos recursos hídricos no caso da aplicação de dosagens inadequadas. Possíveis casos de contaminação por metais tóxicos também podem estar associados ao descarte da vinhaça. Desta forma, este trabalho teve por objetivo caracterizar o real potencial poluente/contaminante da vinhaça resultante do processamento da cana-deaçúcar, e as implicações de sua disposição inadequada no solo e/ou despejo em corpos d’água. Considerando a elevada concentração de matéria orgânica verificada na vinhaça, neste trabalho também avaliou-se o potencial energético, isto é, a capacidade de recuperação de energia da digestão anaeróbia aplicada ao seu tratamento. As análises foram baseadas em procedimentos experimentais e em dados obtidos na literatura. Com relação à ferti-irrigação, os principais empecilhos ao reaproveitamento da vinhaça in natura englobaram os riscos [i] de salinização do solo, devido aos elevados valores de condutividade elétrica (>6,0 dS/m) e sólidos... / Stillage is characterized as the main wastewater from ethanol production, generated specifically in the step of distillation of the alcoholic media resulting from fermentation. Regardless of the feedstock, stillage contains high concentrations of organic matter, as well as acidic and corrosive characteristics. Added to these characteristics high concentrations of potassium and sulfate are present on stillage, as well as substantial levels of phosphorus, nitrogen and other macro and micronutrients. Currently almost the entire volume of stillage generated in Brazilian distilleries (13 L/LEtOH) is directed to the fertigation of the fields, due to its fertilizer character. However, the polluting/contaminant potential of stillage characterizes its land disposal as problematic, considering probable negative impacts over the soil and water resources in case of excessive dosages. Possible cases of contamination by toxic metals may also be associated to the disposal of stillage. Thus, this study aimed to characterize the real polluting/contaminant potential of sugarcane stillage, and the implications of its improper land disposal and/or discharge into water bodies. Considering the high concentration of organic matter found in stillage, in this study the energetic potential, i.e., the energy recovery capacity of anaerobic digestion applied to its treatment was also assessed. Analyses were based on experimental procedures and on data from the literature. With respect to fertigation, the main obstacles to reuse stillage in natura included risks of [i] soil salinization, due to the high electrical conductivity values (>6,0 dS/m) and high total dissolved solids content (>4000 mg/L) observed in the analyzed samples; [ii] clogging of pores and reduction in the microbial activity, in addition to the consumption of the dissolved oxygen in water... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-18Bitstream added on 2014-06-13T19:42:02Z : No. of bitstreams: 1 000756480.pdf: 3897896 bytes, checksum: 66c83c977955aa036caa3912969182cd (MD5) / O crescente consumo de água somado às exigências legais para uso sustentável dos recursos hídricos é visto como preocupação universal. A produção de fécula de mandioca utiliza grandes volumes de água e consequentemente gera quantidades expressivas de efluentes líquidos que, necessitam de tratamentos adequados para seu reúso ou descarte no meio ambiente. A maioria das pesquisas para o tratamento dos efluentes de empresas processadoras de mandioca é baseada em biodigestão anaeróbia. O objetivo do presente trabalho foi propor e avaliar um processo inovador para redução de matéria orgânica do efluente líquido de fecularia, através de processos oxidativos com peróxido de hidrogênio, ozônio e radiação ultravioleta. Para o desenvolvimento dos ensaios, o substrato utilizado foi coletado diretamente em empresa processadora de mandioca e, passou por processos de decantação e filtragem antes dos ensaios. Foi utilizado um fotoreator com volume útil de 6,2 litros contendo duas lâmpadas ultravioleta com potência de 75W, um gerador de ozônio com capacidade de produção de 10g O3 h-1 e solução de peróxido de hidrogênio 50% (p/p). Os ensaios foram realizados em meios ácido e alcalino, com tempo de tratamento de 420 minutos.. Estes processos promoveram reduções de matéria orgânica superiores a 50%. A dosagem de peróxido de hidrogênio foi determinada em função da demanda química de oxigênio. O ensaio com peróxido de hidrogênio e radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 50,1% de matéria orgânica (com pH igual a 7,0 e relação H2O2/DQO igual a 3). Entretanto, meio ácido a eficiência foi 2 de 92,1% (pH igual 2,4 e relação H2O2/DQO igual a 3). O ensaio com ozônio sem radiação ultravioleta em meio alcalino promoveu redução de 66,0% (pH igual a 11,0 e dosagem de ozônio igual a 1,49g h-1). O ensaio com ozônio e radiação... / The increasing consumption of water and the legal requirements for sustainable use of water resources is seen as a universal concern. The production of cassava starch uses large volumes of water and consequently generates significant amounts of wastewater that require proper treatments for their reuse or discharge to the environment. Most of the research for the treatment of effluents from cassava processing companies is done with anaerobic digestion. The aim of this paper was to evaluate an innovative process for organic load reduction of cassava wastewater, through oxidation processes with hydrogen peroxide, ozone and ultraviolet radiation. For the development of the tests, we used a photoreactor with a volume of 6.2 liters with two UV lamps with 75W, an ozone generator with capacity of 10g O3 h-1 and hydrogen peroxide solution - 50 % (w/w). Assays were performed in acidic and alkaline medium, with a treatment time of 420 minutes. The substrate used was collected in cassava processing company and went through processes of sedimentation and filtration before the testing. These processes provided reduction of organic matter higher than 50%. The dosage of hydrogen peroxide was determined by the COD. The test with hydrogen peroxide and ultraviolet radiation in alkaline medium provided reduction of 50.1% organic matter (with pH 7.0 and H2O2/COD ratio equal to 3). In an acidic medium, the efficiency was 92.1 % (pH 2.4 and H2O2/COD ratio equal to 3). The ozone test with no ultraviolet radiation in alkaline promoted reduction of 66.0 % (pH 11.0 and ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in acid medium promoted reduction of 41.8 % (pH 6.6 to ozone dosage equal to 1.49 g h-1). The test with ozone and ultraviolet radiation in alkaline medium promoted reduction of 80.8 % (pH 10.5 and ozone dosage equal to 1.98 g h-1). The test with hydrogen peroxide, ozone and ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-08-26Bitstream added on 2014-06-13T20:45:14Z : No. of bitstreams: 1 meneses_sl_dr_jabo.pdf: 771014 bytes, checksum: b5bd515c6b311e1b6141c69275171d05 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O aproveitamento energético do biogás oriundo da codigestão cana-de-açúcar e silagem de cana com esterco bovino é uma iniciativa desenvolvida visando mitigar o efeito estufa e dar mais sustentabilidade à matriz energética. Objetivou-se avaliar a viabilidade da codigestão anaeróbia do esterco bovino com cana de açúcar e esterco bovino com silagem de cana no potencial de produção de biogás e metano. O trabalho foi realizado no Laboratório de Biomassa e Biodigestão Anaeróbia da Unesp,campus de Jaboticabal. Foram utilizados biodigestores de bancada, tipo batelada com capacidade de 2 litros. Foram analisados pH, alcalinidade, acidez volátil, macro e micronutrientes, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), lignina, celulose, hemicelulose, teores de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV). O pH com 10 dias após abastecimento variou de 5,62 à 5,98 para cana 10% e somente esterco, respectivamente. A alcalinidade e acidez foram satisfatórios para todos os tratamentos analisados. A produção total acumulada de biogás variou de 0,01597m³ à 0,1916m³ para silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de biogás por kg de SV reduzidos variou de 0,54 à 7,05 m³/kg para os tratamentos silagem 10% e cana 5%, respectivamente. O potencial de produção de metano por kg de SV reduzidos foi respectivamente, 0,35 à 4,12m³/kg para silagem 10% e cana 5%. As reduções de ST, SV e fração fibrosa hemicelulose foram mais efetivas no tratamento com esterco. No tratamento cana 5% as maiores reduções ocorreram nas frações FDN, FDA e celulose. Conclui-se que a codigestão de esterco bovino com cana de açúcar na proporção 5% teve melhor rendimento em relação aos outros tratamentos avaliados / The energetic use of biogas that is a result of the co-digestion of sugar cane and sugar cane silage with cattle manure is one of the alternatives that may be developed in order to reduce the greenhouse effect and give more sustainability to the energetic matrix. The aim of the study was to evaluate the viability of the anaerobic co-digestion of sugar cane and cattle manure and sugar cane silage and cattle manure to produce biogas and methane. The study was done in the Biodigestion Anaerobic Laboratory from São Paulo State University, Jaboticabal-SP, two liters stand biodigestors of the batch type were used. The parameters used were pH, alkalinity, acidity, macro and micronutrients, NDF, ADF, lignin, celluloses, total solids and volatile solids. After 10 days, the pH varied from 5.62 to 5.98 for sugar cane (10%) and only cattle manure treatments, respectively. The alkalinity and acidity had satisfactory results for all the period. The biogas production varied from 0.01597 m3 to 0.1916 m3 to silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The biogas production by kg of VS reduced varied from 0.54 to 7.05 m3/kg for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments, respectively. The methane production by kg of VS varied from 0.35 m3 to 4.12 m3 for silage (10%) and sugar cane (5%) treatments. The reduction of TS, VS and fibrous fraction were more effective in the treatment sugar (5%). The co-digestion with cattle manure with sugar cane at 5% has better efficiency related to the others

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-04-13Bitstream added on 2014-06-13T20:06:25Z : No. of bitstreams: 1 bernabe_ga_dr_araiq_parcial.pdf: 244918 bytes, checksum: 3027ac3b68f5b1d3361e5bb414077b34 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-04-28T18:32:04Z: bernabe_ga_dr_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2015-04-28T18:32:38Z : No. of bitstreams: 1 000709031.pdf: 3079044 bytes, checksum: aa2760262f54c673ba2e5a2046e50390 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O crescimento na produção brasileira de cana-de-açúcar devido, principalmente, à obtenção de açúcar e álcool é motivado pelo aumento na exportação deste subproduto e produção de veículos bicombustíveis, respectivamente. Desta maneira, há maior geração de bagaço, embora possuindo inúmeras utilidades, muitas vezes existe um excesso remanescente do total gerado. Assim, são necessários estudos que viabilizem o uso deste resíduo. Neste trabalho foi estudada a modificação da fração lignocelulósica durante o processo de compostagem e biodigestão anaeróbia do bagaço de cana-de-açúcar. Amostras foram coletadas em diferentes períodos para ambos os processos (0 (cru), 7; 45; 60; 90; 120; 272 dias; 1 ano e 1 ano e 2 meses) e acompanhadas por meio de parâmetros como: pH, umidade, temperatura, presença de metais e demanda química de oxigênio. A caracterização foi feita com o auxílio de técnicas termoanalíticas (TG/DTG/DTA e DSC) e espectroscopia na região do infravermelho. As amostras provenientes dos processos aeróbios e anaeróbios foram submetidas às extrações de lignina, utilizando-se dioxano/HCl (9:1) e, de celulose e hemicelulose, as quais foram obtidas do resíduo sólido resultante da extração de lignina. O comportamento térmico e espectros de infravermelho dessas substâncias foram avaliados e, comparadas suas degradações e modificações na ausência e presença de oxigênio. Os resultados obtidos mostraram que a digestão anaeróbia é mais lenta que a compostagem na decomposição de seus constituintes, principalmente, lignina e celulose/hemicelulose, fato comprovado por suas respectivas curvas de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC); além da constatação de modificações nas estruturas de lignina e celulose ao longo dos dois processos, bem como, fortes evidências... / The growth in the Brazilian sugarcane production, mainly, due to obtain sugar and alcohol is motivated by the increase in export of this subproduct and production of flex-fuel vehicles, respectively. This way, there is a larger bagasse generation, although having many uses, often there is an excess remaining of the total generated. Thus, studies are needed that allow the use of this waste. The modification lignocellulosic fraction during composting and anaerobic biodigestion process of sugarcane bagasse was studied in this work. Samples were collected in different periods for both process (0 (raw); 7; 45; 60; 90; 120; 272 days and 1 year and 1 year and 2 months) and monitored by parameters, such as: pH, humidity, temperature, presence of metals and chemical oxygen demand. The characterization was made with help of thermoanalytical techniques (TG/DTG/DTA e DSC) and infrared spectroscopy. The samples from aerobic and anaerobic process were submitted to lignin extraction, using dioxane/ HCl (9:1), and hemicelluloses/cellulose extraction which were obtained from solid residue resulting of lignin extraction. The thermal behavior and infrared spectra from these substances were evaluated and then compared their degradation and changes in the oxygen presence and absence. The obtained results have showed that anaerobic digestion is slower than composting in its constituents decomposition, mainly, lignin and cellulose/hemicellulose, as demonstrated by their respective curves of Differential Scanning Calorimetry (DSC); besides verifying changes in the cellulose and lignin structures through the two process, as well as, strong evidences of lignin in the cellulose extract and, rare assignments of cellulose to lignin extracted. Concerning to humification, a greater tendency for composting samples was observed, mainly... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-01Bitstream added on 2015-03-03T12:06:28Z : No. of bitstreams: 1 000811600.pdf: 487029 bytes, checksum: 3ff9a77f7755688f1c2f2dd4c5e217b9 (MD5) / 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 ... / 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 ...

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-10-25T13:42:45Z No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-10-31T13:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T13:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_GabrielCamposVieira.pdf: 826061 bytes, checksum: 40923cf52cea17adb6eb738baed15833 (MD5) Previous issue date: 2017-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A digestão anaeróbia de lodos gerados em Estações da Tratamento de Esgotos (ETE) tem sido amplamente aplicada, principalmente devido ao potencial energético do gás metano gerado. No entanto, processos de inibição/toxicidade na atividadade metanogênica são relatados na presença de lodos gerados por adição de coagulantes à base de alumínio. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a inibição na digestão do lodo misto (LM), mistura na proporção de 1 (v/v) dos lodos primário e biológico (lodos ativados), coletados na ETE Brasília Sul devido ao lodo químico (LQ) (sulfato de alumínio como coagulante) e ao alumínio isoladamente. Os experimentos foram conduzidos em frascos de 1 L e em condições mesofílicas. Proporções de 0, 25, 50, 75 e 100% de LQ (etapa 1) e doses de 0, 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 g/L de Al (OH)3 (etapa 2) foram avaliadas quanto à qualidade do lodo digerido e produção de biogás. Na etapa 1, para as proporções de 50, 75 e 100% de LQ as remoções de SV foram de 10,1, 10,7 e 7,1%, respectivamente. As remoções de DQO também responderam negativamente em presença do LQ, chegando a 35% e praticamente nulas nas proporções de 25, 75 e 100%, respectivamente. Os resultados do teste BMP (Biochemical Methane Potential) mostraram que as proporções de 25, 75 e 100% LQ causaram níveis de inibição na ordem de 30, 38 e 83% na produção de metano em relação ao reator controle ao final de 31 dias, reafirmando os efeitos inibidores causados pelo LQ. Na etapa 2, as doses de Al (OH)3 aplicadas não provocaram maiores efeitos na taxa de remoção de SV em relação ao controle. Para nenhum tratamento houve remoção satisfatória de SV, com máximo de 13% no reator controle. Quanto às remoções de DQO, foram observadas alterações devido à presença do alumínio. A remoção máxima de 52,5% foi observado no reator controle, decrescendo para 42,4, 37,1, 39,2, 39,6% de acordo respectivas doses aplicadas de 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 g/L Al (OH)3. Calculada em relação ao reator com dose de 0,5 g/L e produção máxima de 14,5 NmL CH4/g SV, a inibição para as doses 1,0, 1,5 e 2,0 g/L Al (OH)3 foi de 78,6, 63,4 e 80%, respectivamente ao final de 39 dias. Efeitos de aclimatação também foram observados para as doses de 1,0 e 2,0 g/L, com claras fases de adaptação e recuperação da produção ao nível da atividade do inóculo utilizado no experimento. / Anaerobic digestion of sewage sludge has been widely applied, mainly due to the potential for energy production by methane generation. However, processes of inhibition / toxicity in the methanogenic activity are reported in the presence of sludge generated by the addition of aluminum-based coagulants and polymers. Therefore, the present study had as objective to evaluate the inhibition in the digestion of the mixed sludge (LM), mixing ratio of 1 (v / v) of the primary and biological sludge (activated sludge), coleted in the ETE Brasilia Sul due to chemical sludge (LQ) (aluminum sulphate as coagulant) and the individual effect of aluminum as Al (OH)3. Batch experiments were conducted in 1 L flasks in mesophilic conditions. Proportions of 0, 25, 50, 75 and 100% of LQ (step 1) and doses of 0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g/L of Al (OH)3 (step 2 ) were evaluated for the quality of digested sludge and methane production. In step 1, the proportions of 50, 75 and 100% LQ removed SV for 10.1, 10.7 and 7.1%, respectively. COD removals also responded negatively to LQ, reaching 35% and practically null in proportions of 25, 75 and 100%, respectively. The results of the BMP (Biochemical Methane Potential) test showed that proportions of 25, 75 and 100% LQ caused levels of inhibition for methane production of 30, 38 and 83% compared to the control reactor in 31 days, reaffirming the inhibitory effects caused by LQ on anaerobic digestion. In step 2, aluminum applied doses did not cause greater effects in the SV removal compared to control. For any treatment SV removal was satisfactory, with a maximum of 13% for the control reactor. Regarding the removal of COD, the effect of aluminum was clearly observed. The maximum removal of 52.5% was observed in the control reactor, decreasing to 42.4, 37.1, 39.2, 39.6% for the respective applied doses of 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0 g/L Al (OH)3. Compared to the reactor at a dose of 0.5 g / L and maximum production of 14.5 NmL CH4 / g SV, inhibition following the doses of 1.0, 1 , 5 and 2.0 g / L Al (OH)3 were 78,6, 63,4 and 80% respectively at the end of 39 days. Acclimation effects were also observed for the doses of 1.0 and 2.0 g / L, with clear adaptation phases and recovery of the production at the inoculum activity level over the experiment.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2017. / Submitted by Gabriela Lima (gabrieladaduch@gmail.com) on 2017-11-28T10:36:23Z No. of bitstreams: 1 2017_AlfiadoVictorino.pdf: 2985489 bytes, checksum: 51d8aaaf4d84b5a279f94e0681531ee5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-22T21:06:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_AlfiadoVictorino.pdf: 2985489 bytes, checksum: 51d8aaaf4d84b5a279f94e0681531ee5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-22T21:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_AlfiadoVictorino.pdf: 2985489 bytes, checksum: 51d8aaaf4d84b5a279f94e0681531ee5 (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / O trabalho analisa o aproveitamento energético dos resíduos alimentares gerados no Restaurante Universitário (RU) da Universidade de Brasília (UnB), com a finalidade de avaliar o potencial desses materiais na redução das emissões de gases de efeito, do volume de resíduos aterrados, recuperação de materiais e produção de energia renovável. Com bases em dados primários colhidos no local e, secundários, obtidos na literatura e, recorrendo a métodos de observação/medição direta e revisão bibliográfica, o trabalho analisa o fluxo dos resíduos alimentares gerados no local, suas propriedades físicas/químicas e seu potencial energético. Usa o método de balanço de massa e energia para quantificar os potenciais benefícios econômicos, sociais e ambientais derivados da sua valorização e, alguns elementos do método de decisão multicritério (ADM), para aferir as possibilidades, as limitações e os desafios que a implementação dessa tecnologia coloca para a comunidade universitária local. De acordo com a metodologia adotada, os resultados do estudo sugerem um fluxo considerável de resíduos estimado em 2,184 toneladas por dia, equivalentes a uma produção anual de 797,16 toneladas, com um potencial energético de cerca de 6,6 kl de biogás anuais, correspondente a um potencial de produção de 83,3 m3 por tonelada de resíduos alimentares. Consumido in situ, o biogás (metano) gerado representa uma economia potencial de 64% no consumo de gás de cozinha, além da redução nos custos de coleta, transporte e deposição final, estimados em torno de R$ 21.000 anuais. A recuperação de materiais na ordem de 36% e desvio da matéria orgânica na ordem de 26% são outros potenciais benefícios derivados da aplicação da digestão anaeróbia no tratamento de resíduos gerados no local, acrescidos do desvio de gases de efeito estufa na ordem de 106 kgCO2eq por tonelada de resíduos alimentares gerados, equivalentes a 84,7 tCO2eq por ano. O ensaio de uma planta experimental de biodigestão dos resíduos alimentares do RU resultou numa produção média de biogás na ordem de 0,8 m3/dia, equivalente a 120 dm3 /kg SV, com baixa concentração de metano (1.500 ppm) e, por conseguinte, não inflamável. A análise do desempenho do ensaio experimental revelou que não obstante o potencial energético existente nos resíduos gerados no local, certos aspetos de natureza tecnológico operacional, como o domínio do processo bioquímico, planejamento etc., precisam ser aprimorados para explorar com maior eficácia tal potencial, em benefício do Restaurante da Universidade de Brasília, em particular, e da comunidade acadêmica local, no geral. / This work analyzes the energy utilization of food waste generated at the University Restaurant (RU) of the University of Brasília (UnB), in order to evaluate the potential of these materials in the reduction of greenhouse gas emissions, reduction of landfilled volume and Renewable energy production. Based on the primary and local data obtained in the literature, the work analyzes the flow of food residues generated on the site, its physical/chemical properties and its energy potential, using methods of direct observation/measurement and bibliographic review. It uses the mass and energy balance method to quantify the potential economic, social and environmental benefits derived from its valorization, and some elements of the multicriteria decision method (ADM) to gauge the possibilities, limitations and challenges that the implementation of this technology poses for the local university community According to the methodology adopted, the results of the study suggest a considerable waste stream estimated at 2.184 tons per day, equivalent to an annual production of 797.16 tons, with an estimated energy potential of 6.6 KL of biogas, corresponding to a production of 83.3 m3 per ton of food waste. Consumed in situ, the biogas (methane) generated represents a saving of 64% in the consumption of cooking gas, in addition to saving the costs of collection, transportation and final disposal estimated at around R$21000 per year. The recovery of materials in the order of 36% and organic matter deviation in the order of 26% are other potential benefits derived from the application of anaerobic digestion in the treatment of on-site waste, plus sequestration of greenhouse gases in the order of 106 kgCO2eq per ton of food waste generated, equivalent to 84.7 tCO2eq per year. Testing of an experimental biodigestion plant for RU food waste resulted in a mean biogas production of around 0.8 m3/day, equivalent to 120 dm3/kg SV, with a low methane concentration (1500 ppm). The experimental performance analysis revealed that despite the energetic potential of locally generated waste, to take advantage of this, certain aspects of a technological-operational nature such as the biochemical process domain, planning, etc., need to be improved to explore with greater effectiveness the energy potential of the residues generated in the place, for the benefit of the Restaurant of the University of Brasília in particular and of the local academic community in general.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-30Bitstream added on 2014-06-13T20:35:47Z : No. of bitstreams: 1 abreuneto_ms_me_jabo.pdf: 1673746 bytes, checksum: f710855d25440c302ba5cd9d3ff6e36a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho avaliou-se o desempenho de processo anaeróbio em dois estágios composto por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), tratando águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais de 4.591 a 13.001 mg L-1, submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 60 a 24 h no primeiro reator e de 13,6 a 5,4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 69 a 88% no reator ABR e de 34 a 58% no reator UASB, resultando em valores médios de 87 a 95% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios (ABR+UASB) com carga orgânica volumétrica (COV) de 11,51 a 21,12 g DQOtotal (L d)-1 no reator ABR, e de 4,21 a 13,29 g DQOtotal (L d)-1 no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV variaram de 86 a 96% e 88 a 97% no sistema de tratamento (ABR+UASB). A produção volumétrica de metano máxima de 0,455 m3 CH4 (m3 reator d)-1 ocorreu no reator ABR, com COV de 13,42 g DQOtotal (L d)-1 e TDH de 48 h. Obtiveram-se eficiências médias de remoção de 62 a 95% para Cu, Fe, Mn e Zn e de 30 a 71% para NTK e P-total. Houve remoção de coliformes totais e fecais de 91,935 a 99,667% porém, foram observados nos efluentes número de coliformes fecais acima de 1,5 x 105 NMP/100 mL, o que restringe sua aplicação para a irrigação de plantas... / In this work it was evaluated the performance of two stage anaerobic process constituted of anaerobic baffled reactor (ABR) and an upflow sludge blanket reactor (UASB) installed in series, in pilot scale testing (volumes of 530 and 120 L, respectively) treating swine wastewater with total suspended solid (TSS) concentration of 4591 a 13001 mg L-1 on and with hydraulic detention times (HDT) of 60 to 24 h in the first reactor and 13,6 to 5,4 h in the second reactor. The mean CODtotal removal efficiency varied from 69 to 88% in ABR and from 34 to 58% in UASB reactor, resulting in average values ranging from 87 to 95% for the two stage anaerobic treatment system (ABR+UASB) under organic volumetric load (OVL) of 11.51 to 21.12 g CODtotal (L d)-1 in ABR and 4.21 to 13.29 g CODtotal (L d)-1 in UASB reactor. The TSS and VSS removal efficiency varied from 86 to 96% and 88 to 97% in anaerobic treatment system (ABR+UASB). The maximum volumetric methane production of 0.455 m3 CH4 (m3 reactor d)-1 occurred in ABR reactor with OVL of 13.42 g CODtotal (L d)-1 and HDT of 48 h. The average mean removal efficiencies of 62 to 95% for Cu, Fe, Mn and Zn and of 30 to 71% for NTK and P-total. There was removal efficiency of total and fecal coliforms of 91,935 to 99,667% however, a number of fecal coliforms above 1,5 x 105 NMP/100 mL was observed on the effluents, which restricts its use for crop irrigation ...(Complete abstract, click electronic access below)