Orientador: Jorge de Lucas Junior / Banca: Oivaldo Seraphim / Banca: Monica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Resumo: Tendo em vista os problemas ambientais relativos as contaminações do solo e da agua oriundas dos dejetos produzidos em propriedades rurais, objetivou-se avaliar economicamente um biodigestor de fluxo contínuo, instalado na Escola Técnica Estadual "Orlando Quagliato", situada no município de Santa Cruz do Rio Pardo-SP, bem como o processo de biodigestão anaeróbia e consequente produção de biofertilizante e biogás, oriundos dos dejetos de suínos e humanos. Os dejetos foram provenientes da suinocultura, que conta com 15 matrizes totalizando 148 animais, e dejetos humanos referente aos blocos de alojamentos para 200 alunos residentes, os quais diariamente são enviados para o biodigestor. O biodigestor em questão foi instalado com intuito de diminuir a contaminação do meio ambiente, produzir biogás e biofertilizante para utilização nos projetos produtivos da própria instituição escolar. Foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas do biofertilizante com a finalidade de avaliar a sua qualidade, no que tange a composição química e presença de microorganismos patogênicos para definição de sua utilização na agricultura. Considerando a produção de dejetos, realizou-se estimativa da produção de biogás, objetivando o potencial das receitas do processo. Foram analisados os custos de implantação, manutenção e depreciação. Os benefícios anuais foram dados pelo valor econômico dos nutrientes presentes no biofertilizante e pela produção de biogás estimada. Também foram estimados indicadores de viabilidade econômica, como Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), PayBack (PB) e Ponto de Equilíbrio, utilizando uma taxa de desconto de 10,38% a.a. O investimento inicial para implantação atualizado foi de R$ 184.601,84 e os custos anuais do sistema foram de R$ 1.218,12 com manutenção e R$ 18.460,00 com depreciação ... / Abstract: In view of the environmental problems of soil contamination to and from the water coming from the waste produced in farms aimed to economically evaluate a continuous flow digester, installed in the State Technical School "Orlando Quagliato", located in the municipality of Santa Cruz do Rio Pardo-SP, as well as the process of anaerobic digestion and consequent production of bio-fertilizer and biogas, derived from pig manure and human. The waste came from pig farming, which has 15 arrays totaling 148 animals, and human waste relating to the accommodation blocks for 200 resident students, who every day are sent to the digester. The biodigester in question was installed in order to reduce contamination of the environment, produce biogas and biofertilizers for use in productive projects of their own educational institution. physico-chemical and microbiological analyzes of biofertilizers were conducted in order to assess their quality, with respect to chemical composition and the presence of pathogenic microorganisms to define its use in agriculture. Considering the production of waste, there was estimated biogas production, aiming the potential revenue in the process. deployment costs, maintenance and depreciation were analyzed. The annual benefits were given the economic value of the nutrients present in biofertilizers and the estimated biogas production. Were also estimated economic viability indicators, such as net present value (NPV), internal rate of return (IRR), Payback (PB) and Balance, using a discount rate of 10.38% p.a. The initial investment was estimated at R$ 184,601.84 and the system annual costs were R$ 1.218,12 with maintenance and R$ 18.460,00 with depreciation. The benefit obtained by biofertilizer use was R$ 6.267,05.ano-1 and biogas production equivalent around R$ 24.594,86.ano-1, totaling a revenue of R$ 30.861,91, exhibiting superior benefits annual costs. This study ... / Mestre

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Adélia Pereira Miranda / Banca: Alexandre Rodrigo Mendes Fernandes / Banca: Ana Cláudia Ruggieri / Banca: Adhemar Pitelli Milani / Resumo: O objetivo do trabalho foi identificar as alterações na composição e no processo de biodigestão dos dejetos gerados por suínos e bovinos de corte na fase de terminação, alimentados com diferentes dietas e submetidos a distintos tempos de retenção hidráulica (TRH), e ainda, verificar a influência dos tipos e doses dos biofertilizantes sobre as características produtivas, morfogênicas, estruturais e valor nutritivo do capim Piatã. Para cada espécie animal foram adotadas duas dietas diferentes, sendo que para os suínos uma das dietas conteve milho e a outra sorgo, como recurso energético, e para os bovinos as dietas variaram as proporções entre volumoso (V) e concentrado (C) (40V:60C e 60V:40C). O ensaio de caracterização dos dejetos nas condições descritas foi realizado anteriormente ao processo de biodigestão anaeróbia, para o qual foram adotados TRH de 30, 60, 90 e 120 dias, em reatores batelada. Com base nos teores de N adotaram-se diferentes doses (0, 100, 200 e 300 kg.ha-1 equivalente N) dos biofertilizantes (bovino e suíno) para a produção de capim Piatã. Os resultados demonstraram que o aumento da proporção de V na dieta dos bovinos e o uso de sorgo na dieta de suínos resultaram em menor eficiência dos potenciais de produção de biogás e metano, que foram em média 13,0 e 8,6% menor, respectivamente. Não foram observadas diferenças significativas sob a produção de forragem e parâmetros avaliados para os dois biofertilizantes, no entanto, verificou-se melhora das características produtivas, morfogênicas, estruturais e do valor nutritivo da forrageira, seguindo modelos lineares de predição, em relação às doses de N empregadas na adubação / Abstract: The aim of this work was to identify the alterations on compound and biodigestion process of waste from ending swine and beef cattle that were fed with different diets and submitted to distinct hydraulic retention times (HRT), and also to verify the influence of types and doses of biofertilizers on productive, morphogenic, structural characteristics and nutrient value of Piatã pasture. For every animal species, two different diets were adopted, which one had corn and other had sorgum, for swine, as energy source, and for cattle, diets varied between roughage (R) and concentrate (C) (40R:60C and 60R:40C). Waste characterization trial in described conditions was done before anaerobic biodigestion process, for that HTR of 30, 60, 90 and 120 days were adopted, in batch reactor. Based on contents of N, different doses were adopted (0, 100, 200 and 300 kg ha-1, N equivalent) of biofertilizers (cattle and swine) for Piatã pasture yield. Results showed that the increasing of roughage proportion in cattle diet and the use of sorghum in swine diet resulted in less efficiency of biogas and methane production potential, which were in average 13.0 and 8.6 % smaller, respectively. It were not observed significative differences under pasture yield and evaluated parameters for both two biofertilizers, however, an improvement of productive morphogenic, structural characteristics and nutrient value of pasture was verified, following prediction linear models, in relation to doses of N using for fertilization / Doutor

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Marco Antonio Biaggioni / Banca: Mônica Sarolli S. Mnedonça Costa / Resumo: Objetivou-se avaliar o efeito da co-digestão de cana-de-açúcar triturada, com dejetos de bovinos de corte confinados sobre a quantidade e qualidade do biogás e da qualidade do biofertilizante, utilizando-se biodigestores contínuos. O experimento foi dividido em três etapas. A primeira e segunda etapas tiveram duração de 30 dias, avaliando-se o efeito da inclusão de 7% de cana-de-açúcar triturada de acordo com os tratamentos: 1 - biodigestores abastecidos com uma mistura de 0,250 kg de dejeto e 1,750 kg de água e 2 - biodigestores abastecidos com uma mistura de 0,250 kg de dejeto, 1,610 kg de água e 0,140 kg de cana-de-açúcar, sendo a primeira etapa dos 1-30 dias e a segunda etapa do 31-60 dias. A terceira etapa teve duração de 30 dias e foi avaliado o efeito da inclusão de 3,5% de cana-de-açúcar, sendo que no tratamento 1 os biodigestores abastecidos com uma mistura de 0,250 kg de dejeto, 1750 kg de água e no tratamento 2 os biodigestores abastecidos com 0,250kg de dejeto, 1,680 kg de água e 0,070 kg de cana-de-açúcar triturada. Para análise dos dados foi considerou-se um delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se o programa SAS® com nível de significância de 5%. A adição de cana-de-açúcar triturada aliada a queda brusca de temperatura provocou um aumento da acidez, diminuição da alcalinidade e redução pH, interferindo na produção e composição do biogás. Os biodigestores com cana tiveram uma produção total de biogás superior, e um volume total de metano semelhante aos biodigestores sem cana. No primeiro e no terceiro período as produções totais de biogás, a produção total por quilograma de substrato adicionado e a produção total por quilograma de dejeto adicionado, foram superiores para os biodigestores com cana. No segunda período a produção total por quilograma de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of evaluating the effect of the co-digestion of triturated sugarcane with manure of cattle beef in feedlot in continuous digestors about the amount and quality of the biogas and of the biofertilizer. The work was divided in three stages. The first and the second part had duration of 30 days and evaluated the effect of the inclusion of 7% of triturated sugarcane in agreement with the treatments. Treatment 1 the digestors were supplied with a mixture of 0,250 kg of manure, 1,750 kg of water and treatment 2 the digestors were supplied with a mixture of 0,250 kg of manure, 1,610 kg of water and 0,140 kg of triturated sugarcane, where the first part was the 1-30 days and the second part was the 31-60 days. The third part had duration of 30 days and the effect of the inclusion of 3,5% of sugarcane was evaluated. Treatment 1 the digestors were supplied with a mixture of 0,250 kg of manure, 1,750 kg of water and treatment 2 the digestors were supplied with a mixture of 0,250 kg of manure, 1,680 kg of water and 0,070 kg of triturated sugarcane. For it analyzes of the data was used delineament casualised entirely accomplished... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-22T18:08:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-22T18:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO V. DEFINITIVA_ DEPOSITO.pdf: 2292312 bytes, checksum: 7ef8fd219a821e61d3920089ef075fe5 (MD5) Previous issue date: 2015-03-02 / Diante da atual necessidade de fontes alternativas de energia associadas à prática de ações de melhoria ambiental, a biomassa residual ganhou espaço e importância no setor energético, em razão da sua grande disponibilidade e o melhor custo-benefício para as reais condições nacionais. Nessa perspectiva, no presente trabalho objetivou-se avaliar o processo de digestão anaeróbia a partir da manipueira (resíduo tóxico e altamente poluente obtido a partir do processamento da mandioca) e do lodo oriundo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), visando obter as melhores condições de produção de biogás, bem como definir, qualitativa e quantitativamente, a composição química do biogás produzido, especialmente quanto aos teores de metano (CH4) e dióxido de carbono (CO2). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Microbiologia Industrial da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) e no Laboratório de Combustíveis e Energia da Universidade de Pernambuco (POLICOM/ UPE), e foram divididos em cinco etapas: obtenção do substrato e do inóculo utilizados nesse trabalho; caracterização do substrato e do inóculo obtidos; estruturação e implantação de 64 sistemas de digestão anaeróbia em batelada, produzidos em frascos de penicilina de 100 mL, variando quanto ao uso da manipueira (in natura ou com enzima), quanto à concentração substrato/inóculo (% m/m) e quanto ao tipo de inóculo utilizado (lodo primário ou secundário); análise do biogás produzido no processo quanto à sua composição química; e por fim, quantificação estimada do volume do biogás gerado. Dentre os sistemas estudados, verificou-se que, de forma geral, aqueles produzidos com manipueira in natura apresentaram maior rendimento quanto à produção de metano, com o sistema composto por 80% de manipueira in natura e 20% de lodo primário, obtendo a maior produção na geração de biogás rico em CH4 num menor período de tempo, com resultados de produção que chegaram a 81,41% (mol/mol) aos 48 dias, seguido do sistema composto por 70% de manipueira in natura e 30% de lodo primário (% m/m) que apresentou rendimento de 70,50% aos 66 dias e posteriormente de 86,80% aos 129 dias. / Given the current need for alternative energy sources associated with the practice of environmental improvement actions, the residual biomass gained great importance in the energy sector, because of its wide availability and the best value for money on the actual national conditions. In this perspective, this study aimed to evaluate in the anaerobic digestion process from cassava (toxic and highly polluting waste obtained from cassava processing) and Sewage Treatment Plant (STP) sludge in order to optimize the biogas production conditions and to define the chemical composition of biogas, qualitatively and quantitatively, especially for the levels of CH4 and CO2. The experiments were carried out at in the Industrial Microbiology Laboratory of the Federal University of Pernambuco (UFPE) and the at Fuel and Energy Laboratory, University of Pernambuco (POLICOM / UPE), and were divided into five steps: - the obtaining the substrate and the inoculum used in this study ; - the characterization of substrate and inoculum obtained; - the structuring and implementation of 64 anaerobic digestion system batch, consisting a 100 mL penicillin bottles, varying on the use of cassava (fresh or with enzyme), the concentration of substrate / inoculum (% m/m) and on the type a inoculum (primary or secondary sludge); -biogas produced in the analysis process for their chemical composition; and finally quantifying the estimated volume of biogas generated. Among the systems studied it was found that, in general, those produced with fresh cassava showed higher efficiency in methane concentration, comprising 80% of fresh cassava and 20% primary sludge, obtaining the best result generating concerning the CH4 biogas in a shorter period of time, producing results that reached 81.41% (mol/mol) 48 days. The second best was, composed of 70% of cassava fresh and 30% of primary sludge (% m/m) which showed yield of 70.50% CH4 at 66 days and after of 86.80% at 129 days.

PÊSSOA, Sávia Gavazza dos Santos, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: GAVAZZA, Sávia / Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-09-27T19:45:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Manuella Lopes Figueiras.pdf: 3598093 bytes, checksum: 7fad1ceb86626856c806cee855fee64a (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-09-27T21:11:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Manuella Lopes Figueiras.pdf: 3598093 bytes, checksum: 7fad1ceb86626856c806cee855fee64a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T21:11:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Manuella Lopes Figueiras.pdf: 3598093 bytes, checksum: 7fad1ceb86626856c806cee855fee64a (MD5) Previous issue date: 2016-03-30 / Os dispositivos trituradores de resíduos alimentares instalados nas pias de cozinha objetivam moer os alimentos e, posteriormente, conduzi-los às tubulações de esgoto. Sua utilização tem sido feita não só com o intuito de reduzir os impactos ambientais da disposição da matéria orgânica em aterros sanitários, como também de aproveitar o potencial energético desses resíduos, quando do seu tratamento por tecnologia anaeróbia. Apesar dessas vantagens, os sistemas tradicionais de tratamento de efluentes ainda não estão preparados para esse aumento de carga orgânica e, portanto, há preocupações acerca do tema para que não haja prejuízos dos sistemas de esgotamento sanitário como um todo. Diante do cenário exposto, a presente pesquisa visa avaliar a influência da introdução de resíduos alimentares triturados na digestão anaeróbia de efluente doméstico em reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), principalmente, em termos de eficiência na remoção da matéria orgânica. Para tanto, foram utilizados dois reatores anaeróbios onde o primeiro tratou esgoto doméstico sintético e, o segundo, esgoto doméstico sintético adicionado de resíduos alimentares triturados. Foram utilizadas duas concentrações de resíduos de alimentos triturados (2,0 g.L-1 (Fase I) e 3,6 g.L-1 (Fase II)) e os reatores foram operados durante 102 dias efetivos, com tempo de detenção hidráulica de 24 horas. De forma geral, para o reator que foi adicionado de resíduos alimentares, os resultados de remoção de matéria orgânica foram satisfatórios, com remoção média de DQO de 81,02%, para uma carga orgânica volumétrica (COV) aplicada de 0,96 Kg DQO/m³.d (Fase I), e 76,05%, para uma COV aplicada de 1,35 Kg DQO/m³.d (Fase II). Em termos de sólidos suspensos voláteis, a remoção média foi de 94,62%, na Fase I, e 96,36%, na Fase II. Como esperado para um reator anaeróbio, o efluente produzido ainda necessita de um pós-tratamento para alcançar os padrões do critério de lançamento. No entanto, o experimento indicou que o desempenho do reator UASB não foi prejudicado pelo aumento da carga orgânica, mostrando a possível viabilidade de seu uso em escala real, para o tratamento de resíduos com uma maior carga orgânica, com potencial produção e aproveitamento de biogás. / Garbage disposers installed in kitchen sinks aims to grind the food, and then these residues are led to sewer pipes. Their use has been made not only in order to reduce the environmental impacts of disposal of organic matter in landfills, but also in order to increase the production of biogas obtained from anaerobic digestion process, carried out in treatment plants, due to incorporation of these food waste. Despite those benefits, the traditional wastewater treatment systems are not prepared for this increase in organic load and therefore there are concerns about the subject to not cause any damage in the sewage systems. Given the above scenario, this study aims to evaluate the influence of the introduction of grinded food waste in the anaerobic digestion of wastewater in UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), especially in terms of efficiency in the removal of organic matter. Therefore, two anaerobic reactors were used where the first one treated synthetic sewage and the second one wtih synthetic sewage added grinded food waste. Were used two concentrations of grinded food waste (2.0 g.L-1 (Phase I) and 3.6 g.L-1 (Phase II)), and the reactors were operated for 102 days, with a hydraulic retention times of 24 hours. In general, the reactor to which was added Food waste, organic matter removal results were satisfactory, with an average COD removal of 81.02% for a volumetric organic load (VOL) applied to 0.96 kg COD /m³.d (Phase I), and 76.05% applied for a VOL of 1.35 kg COD / m³.d (Phase II). In terms of volatile suspended solids, the average removal was 94.62% in Phase I and 96.36% in Phase II. As expected for an anaerobic reactor, the effluent produced still requires a post-treatment to meet the normative standards of the sewage discharge criterion in surface water. However, the experiment showed that the performance of the UASB reactor was not harmful by increasing organic content, showing the possible feasibility of their use in full scale for the treatment of waste with a higher organic loading, with the potential production and use of biogas.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:28:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versao para DVD_TESE__Mir_Versao_Final_07_12_15COM ATA DE APROV E NUMERO 43.pdf: 4356958 bytes, checksum: 57ec567a413d7b794e8084f53100306c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versao para DVD_TESE__Mir_Versao_Final_07_12_15COM ATA DE APROV E NUMERO 43.pdf: 4356958 bytes, checksum: 57ec567a413d7b794e8084f53100306c (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / FACEPE / A produção de farinha gera como efluente a manipueira, com elevada concentração de matéria orgânica e nutrientes, aspectos que lhe conferem potencial de aproveitamento seja como fonte de bioenergia ou fertilizante. Porém, antes de seu reúso, necessita de manejos como a análise de composição e tratamento, pois tais características também lhe conferem elevado potencial poluidor. A caracterização da manipueira e estudos de biodegradabilidade anaeróbia, sobretudo com diferentes inóculos ainda são escassos. Assim como pesquisas do seu tratamento em reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB). Objetivou-se nesta pesquisa caracterizar físico-quimicamente manipueiras de farinheiras, avaliar sua biodegradabilidade com diferentes inóculos, e trata-la em reatores UASB. Foram amostradas e georreferenciadas 26 casas de farinha em Pernambuco, Bahia e Piauí, sendo todas as manipueiras caracterizadas analiticamente. Empregou-se a Análise de Componentes Principais (ACP) para investigar qual ou quais variáveis melhor representam a caracterização da manipueira. Foi realizada a biodegradabilidade anaeróbia com lodo anaeróbio, rúmen caprino e rúmen bovino em três concentrações cada (2, 3 e 4 g SSV L-1) e teste de atividade metanogênica específica (AME). Na terceira fase foi avaliada a partida e operação de três reatores UASB, a 32 °C e ajuste de pH da manipueira. Oito condições operacionais foram avaliadas, com tempos de detenção hidráulica (TDH) 8 e 12 horas, e cargas orgânicas volumétricas (COV) de 10,7 g DQO L-1 d-1, 12,0 g DQO L-1 d-1 e 15,5 g DQO L-1 d-1. Os tratamentos foram avaliados por meio da remoção de demanda química de oxigênio (DQO), produção de metano e análise da morfologia da biomassa através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). A caracterização da manipueira evidenciou a variabilidade das variáveis físico-químicas, sendo a demanda bioquímica de oxigênio e fósforo as mais relevantes entre as estudadas. A biodegradabilidade anaeróbia removeu 90% da DQO da manipueira com rúmen bovino (2 g L-1) e 89% com lodo (4 g L-1). Os tratamentos com lodo (3 e 4 g L-1) e rúmen bovino (3 g L-1), apresentaram taxas de produção de metano de 0,23, 0,24 e 0,27 L CH4 g-1 DQOremovida, respectivamente. A AME do lodo anaeróbio foi de 0,210 g DQO CH4 g-1SSV d-1 e de 0,315 g DQO CH4 g-1SSVd-1 para o rúmen bovino. O sistema UASB que apresentou os melhores desempenhos foi com TDH de 8 horas e COV 12 g DQO L-1 d-1, com remoções de 71% de DQO, 87% de glicose e 92% cianeto, e taxa de produção de metano de 0,260 L CH4 g DQOremovida. Na diversidade microbiana dos reatores em todas as condições, predominaram bacilos longos e curtos, morfologias similares às arqueias pertencentes à classe das Methanobacterias. Assim, o rúmen bovino apresentou-se como um inóculo alternativo adequado ao tratamento anaeróbio da manipueira e esta, mesmo com característica de rápida acidificação, pode ser estabilizada em sistema UASB com potencial para produção de biogás e perspectiva de uso em escala real. / The flour production generates effluent known as manipueira, with high concentration of organic matter and nutrients, all of which provide reuse potential to it as a source of bioenergy or fertilizer. But before its reuse requires managements such as composition analysis and treatment, as these features also give it pollution potential. The characterization of cassava and anaerobic biodegradability studies, especially with different inocullum are still scarce. As well as research on treatment of upflow anaerobic sludge blanket (UASB), due to its characteristic of rapid acidification. Therefore, this study aimed to characterize chemically-physical manipueiras of flour manufacture houses, evaluating their biodegradability with different inoculum, and treats it in UASB reactors. They were sampled and georeferenced 26 flour manufacture houses in Pernambuco, Bahia and Piaui. It used the Principal Component Analysis (PCA) to investigate how or what variables best represent the characterization of cassava. Anaerobic biodegradability in anaerobic sludge was performed cattle rumen and goat ruminal each in three concentrations (2, 3, and 4 g VSS L-1) and specific methanogenic activity test (SMA). In the third stage was evaluated starting and operation of three UASB, at 32 °C and pH adjustment of cassava. Eight operating conditions were evaluated, with hydraulic retention time (HRT) 8h e 12h, and volumetric organic loads (VOC) of 10.7 g COD L-1 d-1, 12.0 g COD L-1 d-1 and 15.5 g COD L-1 d-1. The treatments were evaluated by removal of chemical oxygen demand (COD), methane production and analysis of the morphology of biomass through scanning electron microscopy (SEM). The characterization of manipueira showed the variability of physical and chemical variables, biochemical oxygen demand and match the most relevant among those studied. The anaerobic biodegradability removed 90% of the COD of cassava with bovine rumen (2 g L-1) and 89% sludge (4 g L-1), with no statistical difference. The sludge treatments (3 and 4 g L-1) and cattle rumen (3 g L-1) showed methane production rates of 0.23, 0.24 and 0.27 g L-1 CODremoved CH4, respectively. The anaerobic sludge AME (0.210 g COD CH4 g-1SSVd-1) and bovine rumen (0.315 g COD CH4 g-1SSVd-1) were statistically distinct from each other. The UASB system with HRT of 8 hours and VOC of 12 g COD L-1 d-1, removals showed 71% COD, 87% of glucose and 92% cyanide, and methane production rates of 0.260 L CH4 g-1 CODremoved. The microbial diversity of the reactors, prevailed long and short bacilli, morphologies similar to archaea belonging to the class of Methanobacterias. Thus, the cattle rumen presented itself as an alternative inoculum suitable for anaerobic treatment of manipueira and this even with characteristic rapid acidification, can be stabilized in UASB system with potential for biogas production and full-scale use of perspective.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-30T20:36:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-31T21:47:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-31T21:47:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Gisely Alves da Silva.pdf: 3118104 bytes, checksum: b8b09bb1290864270963257aeb021cea (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / O biogás é um biocombustível formado por uma mistura gasosa constituída principalmente por CH₄ e CO₂ produzida por digestão anaeróbia, a partir de dejetos animais, lodo de esgoto, resíduo orgânico doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas. Para ser usado como combustível precisa ser purificado, não produzir gases tóxicos durante a queima, aproveitar o resíduo orgânico e deixar como efluente um biofertilizante. Os resíduos líquidos e sólidos produzidos pela população é considerado um grave problema ambiental. O tratamento de efluentes em estações de tratamento de esgoto é fundamental para remoção de substâncias contaminantes, para que não sejam dispostos no meio ambiente. Este processo de tratamento tem como principal resíduo o lodo de esgoto e a destinação deste resíduo é um desafio para os órgãos responsáveis. Os resíduos sólidos são constituídos em cerca de 50% de matéria orgânica e gera um grande problema ambiental. Tendo em vista o aproveitamento energético desses resíduos e a redução da poluição causada por este, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de biodigestão dos resíduos orgânicos junto ao lodo de esgoto, analisando a composição do biogás produzido no que se refere ao metano (CH₄). Para a caracterização do substrato, foram realizados alguns experimentos: pH, DQO, DBO, sólidos totais, voláteis e fixos. Foi acompanhado a instalação de biodigestores em escala comercial segundo o dimensionamento proposto, avaliado as condições de alimentação e a produção de biogás quanto a sua composição em metano. Inicialmente foi realizado um teste preliminar variando o percentual de substrato, em três temperaturas: ambiente 30°C, 35°C e 40ºC, afim de verificar a melhor condição. A parti dos resultados dos testes preliminares as demais inoculações foram realizadas a temperatura de 30ºC, mantendo-se a variação de proporções dos substratos e em volumes maiores. Como resultado para os testes preliminares foi observado que a temperatura de 35ºC mostrou-se mais eficiente para a biodigestão frente a temperaturas de 30ºC e a 40ºC. À 35ºC obteve-se um percentual máximo de 66,28% de CH₄ a partir do sétimo dia de fermentação e a 30 ºC obteve-se um percentual 64,25% de CH₄ a partir do décimo primeiro dia de digestão, a diferença entre os resultados obtidos não é significativa e a depender do projeto não se justifica o consumo de energia para aquecer o sistema uma vez que a temperatura ambiente obtém resultados semelhantes. Apesar de uma sequência de problemas estruturais os biodigestores instalados na Reserva Camará, produzem hoje biogás com percentuais de metano acima de 60%, proporcionando a geração de energia elétrica em torno de 15kWh. / Biogas is a biofuel consisting of a gaseous mixture consisting mainy of methane and carbon dioxide produced by anaerobic digestion of organic, waste such as: a sewage, a domestic organic waste, agricultural, industrial effluents and aquatic plants. To be used as fuel, biogas need to be purified, do not produce toxic gases during a combustion, leave as a effluent a biofertilizer. Liquid and solid wastes produced by population are considered to be a serious. The treatment of effluents in sewage treatment stations is fundamental for the removal of contaminants, for this reason the residues cannot be disposed in the environment. This process of treatment has as main waste sewage sludge and a destination of this waste is a challenge for the responsible organisms. Solid waste consists of about 50% of the organic matter and generates a major environmental problem. The objective of this work is to evaluate the biodigestion process of organic waste together with sewage sludge, analyzing the composition of the biogas produced with respect to methane (CH₄). For a characterization of the substrate, some analisys were performed: pH, COD, BOD, total solids, volatile and fixed solids. biodigesters were installed in commercial scale according to proposed design, and theys feeding conditions and biogas production as to their composition in methane were evolucion. Initially, a preliminary test was performed, varying the percentage of substrate at three temperatures: ambient 30°C, 35°C and 40°C in order to verify the best condition for the production of biogas. As part of the results of the preliminary tests, inoculations were carried out at a temperature of 30ºC, maintaining a the same of proportions of the substrates and in larger volumes. As a result for the preliminary tests which were observed at a temperature of 35 °C, the temperature of 35°C should be raised to temperatures of 30°C to 40°C, at 35°C the methane maximum percentage of 66.28% was obtained in the seventh day of fermentation; at 30°C A 64.25% of methane percentage was obtained from the eleventh day of digestion, a difference between the results obtained was not significant, and depending on the design the energy consumption to heat the system is not justified since the ambient temperature obtains results Similar. After a sequence of problems with the biodigestors installed in the Reserve Camará, the production of biogas with methane percentages above 60%, providing a generation of electric power.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Romenia Ruth de Sousa.pdf: 1321204 bytes, checksum: 4b01231ee0cf2055e77976350933a409 (MD5) Previous issue date: 2013-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The choice of inoculum for treatment of organic solid waste is of the most importance to allow increased efficiency of the process of biodegradation of organic matter in anaerobic digestion resulting in higher yields in the production of biogas. This study aimed to evaluate the behavior of different inocula in anaerobic digestion of organic solid waste, determine the kinetic constant of formation of ammonia nitrogen and quantify the production of biogas. The experimental system was installed and monitored on the premises of EXTRABES from the UniversidadeEstadual da Paraíba, Campina Grande.Four different inocula were used in total: leachate, leachate adapted , UASB effluent , effluent of adapted UASB. All tests were done in triplicata. The leachate inocula and efluente of adapted UASB were pre - treated under anaerobic conditions for four months before starting the experiment and one of treatments was without the addition of inoculum for comparative study of treatments, resultind of 15 reactors monitored daily . The volumetric capacity of the reactor was 620 ml. Weekly, samples were collected of the solublefractions of the each treatment of liquid sample for analyzes of pH , total alkalinity , VFA , soluble COD , ammonia nitrogen and soluble orthophosphate. After 216 days of monitoring, the stabilized materialswere discarded and made the characterization by analysis of total COD , total phosphorus , fractions of solids and total nitrogen . The quantification of the volume of biogas performed was made daily using manometry system. Among the conditions studied, the treatment used leachate obtained total COD removal of 46.49 % , and showed higher pH contributing to better stability during treatment . T3 has removed 41 % of ammonia nitrogen and T1 removed of it. The removal of total solids was higher to T3 with 69.8 % of removal , followed by 45.7, 35.7, 23.1 and 22.5 % for T1, T2 , T5 and T4 , respectively. Biogas production was close to 23 L for all studiedtreatments . The kinetic constant of formation of ammonia nitrogen was higher for T1 indicating rapid degradation of organic matter in relation to other treatments studied. / A escolha de inóculos para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos é de extrema importância para possibilitar o aumento na eficiência do processo de biodegradabilidade da matéria orgânica na digestão anaeróbia resultando em maiores rendimentos na produção de biogás. Esse estudo teve como objetivo avaliar o comportamento de diferentes inóculos na digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos; determinar a constante cinética de formação de nitrogênio amoniacal e quantificar a produção de biogás. O sistema experimental foi instalado e monitorado nas dependências da Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos Sanitários da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande. Foram utilizados 4 diferentes inóculos no total, sendo estes; Lixiviado, Lixiviado Adaptado, efluente de UASB, efluente de UASB Adaptado. Todos os testes foram feitos em triplicata.Os inóculos do lixiviado e do efluente de UASB adaptados foram prétratados em condições anaeróbias durante quatro meses antes da partida do experimento e um tratamento foi sem a adição de inóculo para efeito de estudo comparativo dos tratamentos, totalizando 15 reatores monitorados diariamente. A capacidade volumétrica dos reatores foi de 620 ml. Foram feitas coletas semanalmente das frações solúveis de cada tratamento da amostra líquida para realização das análises de pH, alcalinidade total, AGV, DQO solúvel, nitrogênio amoniacal, e ortofosfato solúvel. Após 216 dias de monitoramento foram descartados os materiais estabilizados e feita a caracterização pelas análises de DQO total, fósforo total, frações de sólidos e nitrogênio total. A quantificação do volume de biogás gerado foi realizada diariamente utilizando sistema manométrico. Dentre as condições estudadas, o tratamento que utilizou lixiviado obteve remoção de DQO total de 46,49%, e apresentou pH mais elevado contribuindo para uma melhor estabilidade durante o tratamento. O T3 removeu 41% de nitrogênio amoniacal e o T1 removeu 33%. A remoção de sólidos totais foi maior para o T3 com 69,8% de remoção, seguido de 45,7, 35,7, 23,1 e 22,5% para T1, T2, T5 e T4, respectivamente. A produção de biogás foi próximo a 23 L para todos os tratamentos estudados. A constante cinética de formação de nitrogênio amoniacal foi maior para o T1 indicando a rápida degradação da matéria orgânica em relação aos demais tratamentos estudados.

Submitted by Cibele Nogueira (cibelenogueira@ufgd.edu.br) on 2016-04-27T18:57:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) SILVANASIMM.pdf: 674400 bytes, checksum: a91d9c0adf7514c406136cc779c08a03 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T18:57:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) SILVANASIMM.pdf: 674400 bytes, checksum: a91d9c0adf7514c406136cc779c08a03 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / This study was conducted to evaluate the effect of crude glycerin in co-digestion with dairy cows manure, on biogas production, methane and reduction of solid constituents. In the first experiment were used semi-continuous digesters and the second experiment batch digesters type. The experimental design used in the first experiment was a completely randomized factorial 3x3, three hydraulic retention times (HRT- 10, 17 and 24 days) and three crude glycerin rates (0, 5 and 10% of the total solids - TS), adopting the follow-up period of biodigesters as subparcels (five weeks). The experimental design used in the second experiment was randomized using crude glycerin five doses (0, 5, 10, 15 and 20% of TS) and five repetitions. In semi-continuous digesters, the largest reductions of TS and volatile solids (VS) were 38.4 and 40.2% at doses of 3.6 and 2.7% of crude glycerin TS, respectively. Moreover, in the batch digesters reductions of TS and VS were 36.7 and 50.7% in doses of glycerine 4.7 and 3.4% of TS, respectively. The maximum potential methane production by TS and VS added, found in a semi-continuous system, were 1.4 and 1.8 l/g, in crude glycerin doses of 3.0 and 3.3%, respectively. It corresponds an increase of approximately 190 and 160% compared to control. In the batch system for the same parameters, the maximum values were of 0.19 and 0.26 l/g, at doses of 7.8 and 5.8% TS, respectively, which corresponds into increased 11 and 8% compared to the treatment without addition of crude glycerin. That inclusion of crude glycerin in doses between 2 and 4% TS were better for all parameters assessed in semi-continuous system. And crude glycerin doses between 5 and 8% of the TS, were better to enhance the production of biogas and methane in the batch system. / Este estudo foi conduzido com o objetivo de avaliar o efeito da glicerina bruta em co-digestão com dejetos de vacas leiteiras, sobre as produções de biogás, metano e redução de constituintes sólidos. No primeiro ensaio foram utilizados biodigestores do tipo semi-contínuos e no segundo ensaio biodigestores tipo batelada. O delineamento experimental utilizado no primeiro ensaio foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x3, sendo três tempos de retenção hidráulica (TRH - 10, 17 e 24 dias) e três doses de glicerina bruta (0, 5 e 10 % dos sólidos totais - ST), adotando-se o período de acompanhamento dos biodigestores como subparcelas (cinco semanas). O delineamento experimental utilizado no segundo ensaio foi o inteiramente casualizado, utilizando-se cinco doses de glicerina bruta (0, 5, 10, 15 e 20 % dos ST) e cinco repetições. Em biodigestores semi-contínuos, as maiores reduções de ST e sólidos voláteis (SV) foram de 38,4 e 40,2%, nas doses de 3,6 e 2,7 % dos ST de glicerina bruta, respectivamente. E nos biodigestores tipo batelada, as máximas reduções de ST e SV foram de 36,7 e 50,7 % nas doses de glicerina de 4,7 e 3,4 % dos ST, respectivamente. Os potenciais máximos de produção de metano por ST e SV adicionados encontrados no sistema semi-contínuos foram de 1,4 e 1,8 l/g, nas doses de glicerina bruta de 3,0 e 3,3 %, respectivamente, o que corresponde a um incremento de, aproximadamente, 190 e 160% em relação ao controle. No sistema batelada, para os mesmo parâmetros, os valores máximos foram de 0,19 e 0,26 l/g, nas doses de 7,8 e 5,8 % dos ST, respectivamente, o que corresponde em aumento de 11 e 8% em relação ao tratamento sem adição de glicerina bruta. Conclui-se que a inclusão de glicerina bruta nas doses entre 2 e 4 % dos ST, foi melhor para todos os parâmetros avaliados no sistema semi-contínuos. E doses de glicerina bruta entre 5 e 8 % dos ST, foram melhores para potencializar a produção de biogás e metano no sistema batelada.

Neste trabalho a composição do biogás produzido em digestão anaeróbia foi avaliada em função da variação da carga aplicada específica (CAE) medida em termos da relação DQO/sólidos suspensos voláteis. Foram feitos ensaios de digestão anaeróbia utilizando vinhaça como fonte de carbono e lodo adaptado proveniente de reator UASB em 10 frascos reagentes contendo as seguintes variações de CAE: 0,20; 0,28; 0,34; 0,55; 0,95; 3,15; 6,58; 7,00; 9,60; 12,98 g.O2/g.SSV. Os melhores resultados obtidos com relação à produção volumétrica de biogás foram 263,79 mL de volume acumulado de metano para a CAE de 0,34 g.O2/g.SSV, e uma produção máxima acumulada de hidrogênio de 558,06 mL para a CAE de 6,58 g.O2/g.SSV. O resultado não se repetiu com relação ao rendimento de produção de biogás, atingindo um máximo rendimento de 80,68 LCH4/L vinhaça para a CAE de 0,20 g.O2/g.SSV, e 7,98 LH2/L vinhaça para a CAE 3,15 g.O2/g.SSV. A variação da CAE também teve influência direta na rota metabólica da digestão anaeróbia, alterando a concentração de metabólitos dissolvidos. / In this research, the composition of the biogas produced in anaerobic digestion was evaluated according to the variation of the applied load specific (ALS) measured in terms of the ratio COD/volatile suspended solids. Assays were done using anaerobic digestion of vinasse as a source of carbon and sludge obtained from UASB reactor adapted in 10 bottles for the following of ALSs: 0,20, 0,28, 0,34, 0,55, 0,95; 3,15, 6,58, 7,00, 9,60, 12,98 g.O2/g.VSS. The best results concerning to the volumetric biogas production were 263,79 ml cumulative volume of methane for ALS equal to 0,34 g.O2/g.VSS, and a maximum cumulative hydrogen production of 558,06 mL for ALS of 6,58 g.O2/g.VSS. The same was not observed with respect to yield biogas production, reaching a maximum yield of 80.68 LCH4/Lvinasse for ALS of 0,20 g.O2/g.VSS and 7,98 LH2/Lvinasse for ALS of 3,15 g.O2/g.VSS. The variation of ALS also has a direct influence on the metabolic pathway of anaerobic digestion, altering the concentration of dissolved metabolites.