Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoGeovanCSoethe.pdf: 2720440 bytes, checksum: 97b903aea75dc07e16ed7f0004381bd9 (MD5) Previous issue date: 2014-02-19 / This study presents itself as a sustainable alternative to fish tailing on the possibilities of energy generation in the form of biogas . The experiment was delimited in the city of Foz do Iguaçu - PR , with local sampling of specimens from the viscera of Nile tilapia ( Oreochromis niloticus ) . The physicochemical properties of the viscera in natura were evaluated in parallel performed in batch fermentation in a period of 56 days, verifying their potential to generate biogas ( CH4 ) , as a way of harnessing this disposal . The characterization of the viscera in natura , the total solids ST ( g ) , volatile solids SV ( g ) , solid fixed SF ( g ) , biochemical oxygen demand BOD ( mg l- 1 ) and chemical demand were evaluated oxygen COD (mg L -1) macro and micro nutrients as well as the amount of fat present HQ ( gL -1). In the experi-mental phase visceral tailings were ground, sieved , mixed and arranged in ascending order of four treatments : T1 ( 25 % ) , T2 50 % , T3 75 % and T4 100 % , mixed in co -digestion with swine manure in concentrations of 4.67% , 5.72 % , 6.15 % , 7.44 % to ST added and 3.73% , 4.80 % , 5.40 % , 5.43 % to VS added , respectively for the four treatments, with an inoculum volume of 20%. The results obtained by physicochemical characterization of the viscera sho-wed favorable results for the production of biogas , such as pH between 6.27 and 7.02 , SV and SF concentration of 91.64 % and 8.33 % , and also some restrictions as dispersions in micro and macro levels of nutrients C: N: P : S of 525,10:15,90:6,00:22,51 (GL- 1 ), respecti-vely, the amount of fat ( 20.02% ) and high levels of BOD and COD in mg l- 1 and 129,525.00 503,750.00 mg.L - 1 . In their experimental stage T1 , T2 , T3 and T4 resulted in consumption of 21.98 % , 34.56 % , 16.63% , 28.77 % and effluent STF 21.54 % 39.73 % , 16.26% , 26.34 % STV - effluent. There were also variations in pH , with a penchant for T1 and T3 and a tendency to neutralization in the T2 and T4 , and in the period of analysis CH4 concentrations up to 88.72 % . / O presente estudo apresenta-se como alternativa sustentável aos rejeitos piscícolas quanto às possibilidades de geração de energia em forma de biogás. O experimento delimitou-se no município de Foz do Iguaçu PR, com a coleta local de amostras das vísceras de espécimes tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Foram avaliadas as propriedades físico-químicas das vísceras in-natura e paralelamente realizada a fermentação em batelada em um período de 56 dias, verificando o seu potencial de geração de biogás (CH4), como uma forma do aproveitamento deste descarte. Na caracterização das vísceras in-natura, foram avaliados os teores de sólidos totais ST (g), sólidos voláteis SV (g), sólidos fixos SF (g), demanda bioquímica de oxigênio DBO (mg.L-1) e demanda química de oxigênio DQO (mg.L-1), micro e macro nutrientes, bem como a quantidade de gordura presente QG (g.L-1). Em fase experimental os rejeitos viscerais foram triturados, peneirados, misturados e dispostos de forma crescente em quatro tratamentos: T1 25%, T2 50%, T3 75% e T4 100%, misturados em co-digestão com dejetos de suínos, em concentrações de 4,67%, 5,72%, 6,15%, 7,44%, para ST adicionados, e 3,73%, 4,80%, 5,40%, 5,43% para SV adicionados, respectivamente para os quatro tratamentos, com um volume de inoculo de 20%. Os resultados obtidos por meio da caracterização físico química das vísceras apresentaram-se favoráveis para a produção de biogás, como pH entre 6,27 e 7,02, concentração de SV e SF de 91,64% e 8,33%, e também algumas restrições como dispersões em níveis de micro e macro nutrientes C:N:P:S de 525,10:15,90:6,00:22,51 (g.L-1), respectivamente, quantidade de gordura de (20,02%) e níveis elevados de DBO e DQO de 129525,00 mg.L-1 e 503750,00 mg.L-1. Na fase experimental os respectivos tratamentos T1, T2, T3 e T4, resultaram no consumo de 21,98%, 34,56%, 16,63%, 28,77% de STF-efluente e de 21,54% 39,73%, 16,26%, 26,34% de STV-efluente. Também houve oscilações no pH, havendo uma queda para os tratamentos T1 e T3 e uma tendência a neutralização nos tratamentos T2 e T4, sendo verificado no período de análise concentrações de CH4 com até 88,72%

Embora algumas estratégias alimentares tenham sido propostas para diminuir a emissão de metano (CH4) provenientes de ruminantes, poucas têm mostrado diminuição persistente, principalmente in vivo. O objetivo do presente estudo foi avaliar o uso de diferentes níveis de taninos como aditivo alimentar para ruminantes como mitigador das emissões de CH4 ruminal e dos dejetos. Utilizou-se o delineamento experimental quadrado latino 4x4 duplicado (4 períodos de 28 dias cada), em arranjo fatorial 2x4, sendo testados dois grupos distintos de bovinos (taurinos ou zebuínos) e quatro níveis de inclusão de taninos (extrato comercial de Acacia mearnsii, contendo 82,3% de taninos totais - equivalente em ácido tânico e 32,3% de taninos condensados - equivalente em leucocianidina) na dieta (0; 0,5; 1,0 e 1,5% da MS da dieta). Para avaliar a produção de CH4 dos dejetos utilizaram-se biodigestores anaeróbios experimentais do tipo batelada, em delineamento inteiramente casualizado. Os níveis utilizados do aditivo promoveram mudanças no comportamento de ruminação dos animais e apesar de causarem redução linear da digestibilidade dos nutrientes, mantiveram o equilíbrio entre a síntese e consumo de N-NH3 ruminal, reduziram linearmente a síntese de proteína microbiana e a produção de CH4 ruminal sem, contudo, reduzir a eficiência microbiana e a produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), demonstrando que estes taninos interferem diretamente e indiretamente sobre as archeas metanogênicas. Através do modelo Broken-line encontrou-se o limiar de 0,72% de taninos na dieta como ponto de inflexão para iniciar a diminuição da produção de CH4 ruminal. O processo de biodigestão dos dejetos não foi modificado pelo uso dos taninos, no entanto, as velocidades das produções de CH4 e CO2 foram influenciadas pela composição dos dejetos dos diferentes grupos de bovinos avaliados, sendo mais acentuada para os taurinos, podendo ser um fator positivo para redução do tempo de biodigestão. A utilização de extrato de Acacia mearnsii até níveis de 1,5% da MS da dieta demonstrou ser uma opção segura como aditivo alimentar para bovinos de grupos distintos, com potencial para mitigação de CH4 ruminal sem afetar a eficiência de conversão nos processos de tratamento de resíduos, com potencial para minimização dos volumes de dejetos. / Although some dietary strategies have been proposed to reduce the emission of methane (CH4) from ruminants, few have shown persistent decline, mainly in vivo. The objective of the present study was to evaluate the use of different levels of tannins as feed additive for ruminants as a mitigator of ruminal CH4 and waste emissions. A double 4x4 Latin square experimental design (4 periods of 28 days each) was used in a 2x4 factorial arrangement, with two different groups of cattle (taurine or zebu) and four levels of tannins inclusion (commercial extract of Acacia mearnsii, containing 82.3% of total tannins - tannic acid equivalent, 32.3% of condensed tannins - leucocianidine equivalent) in the diet (0, 0.5, 1.0 and 1.5% of dietary DM). To evaluate the CH4 production of the wastes, anaerobic experimental batch biodigesters were used in a completely randomized design. The used additive levels promoted changes in rumination behavior of the animals and, although they caused linear reduction of nutrient digestibility, they maintained the balance between the synthesis and consumption of ruminal NH3-N, linearly reduced protein microbial synthesis and the ruminal CH4 production without, however, reducing the microbial efficiency and the short chain fatty acids production (SCFA), demonstrating that these tannins interfered directly and indirectly on the methanogenic archeas. Through the Broken-line model, the threshold of 0.72% of tannins in the diet was found as inflection point to initiate a decrease in ruminal CH4 production. The biodigestion process of the waste was not modified by the tannins use, however, the velocities of CH4 and CO2 production were influenced by the composition of the different bovines group evaluated, being more accentuated for the taurine, which can be a positive factor to reduce biodigestion time. The use of Acacia mearnsii extract up to 1.5% dietary DM levels proved to be a safe option as a feed additive for cattle of different groups, with potential for rumen CH4 mitigation without affecting conversion efficiency in waste treatment processes, with potential to minimize waste volumes.

The search for natural products which can increase animal productivity and reduce environmental impact has been intensified. Some plant extracts, such as essential oils, are used as feed additives able of improving ruminal fermentation by modulating the production of short chain fatty acids and inhibiting methanogenesis. The objective of this study was to evaluate the production of enteric and feces methane, as well as feeding behaviour, ruminal fermentation and kinetics of dairy and beef cattle fed with different essential oils. Eight non-pregnant, non-lactating and ruminally canullated cows were used: four were the dairy breed Holstein, and four were the beef breed Nellore. The diet was composed of 70% of roughage (corn silage) and 30% of concentrate (corn grain and soybean meal), the treatments differed only in relation to the essential oil added: CNT, a diet without any additive; EEO, a diet with 500 mg/kg of DM of eucalyptus (Eucalyptus citriodora) essential oil; PEO, a diet with 500 mg/kg of DM of Brazilian peppertree (Schinus terebinthifolius Raddi) essential oil, and LEO, a diet with 500 mg/kg of DM of lemongrass (Cymbopogon citratus Stapf) essential oil. The experimental design was the 4x4 contemporary latin square in a 2x4 factorial arrangement (referring to two specialized cattle breeds and four additives). The evaluation of the CH4 production of the manure was performed through experimental batch anaerobic digesters, in a completely randomized design. The beef cattle had lower DMI (P = 0.0413), they spent more time consuming, ruminating or chewing 1 kg of DM or NDF (min/kg), also had higher values for acetate, butyrate or total SCFA production than dairy cattle. The manure from dairy cattle had higher biogas production (L/gVS add) or CO2 (liters, percentage and L/gVS add) than the manure of beef cattle. The treatments with essential oils had on average 23% more rumination events per day than the control treatment (P = 0.0201). Diet containing essential oils decreased N2O production of feces from dairy cattle. The essential oils in the dosage used did not affect rumen fermentation and kinetics, as well as the emission of enteric methane and feces. / A busca por produtos naturais capazes de aumentar a produtividade animal e diminuir o impacto ambiental tem intensificado. Alguns extratos vegetais, como óleos essenciais, são utilizados como aditivos alimentares capazes de melhorar a fermentação ruminal, através da modulação da produção de ácidos graxos de cadeia curta e inibição da metanogênese. O objetivo deste estudo foi avaliar a produção de metano entérico e das fezes, bem como comportamento alimentar, fermentação e cinética ruminal de bovinos leiteiros e de corte alimentados com óleos essenciais. Foram utilizadas oito vacas não gestantes e não lactantes, fistuladas no rúmen, sendo quatro vacas com aptidão para produção leiteira e quatro para carne. A dieta base foi composta por 70% de volumoso (silagem de milho) e 30% de concentrado (milho grão e farelo de soja), os tratamentos diferiram apenas quanto ao óleo essencial adicionado: CNT: dieta sem nenhum aditivo; OEE: 500 mg/kg de MS do óleo essencial de eucalipto citriodora (Eucalyptus citriodora); OEA: 500 mg/kg de MS do óleo essencial de aroeira vermelha (Schinus terebinthifolius Raddi) e OEC: 500 mg/kg de MS do óleo essencial de capim cidreira (Cymbopogon citratus Stapf). O delineamento experimental utilizado foi o quadrado latino 4x4 contemporâneo em arranjo fatorial 2x4 (referente a duas diferentes aptidões e quatro dietas). Para avaliar a produção de CH4 dos dejetos utilizou-se biodigestores anaeróbios experimentais do tipo batelada, em delineamento inteiramente casualizado. Os bovinos de corte apresentaram menor ingestão de matéria seca (P = 0,0413) e levaram mais tempo para ruminar e mastigar 1 kg de MS ou FDN (min/kg). Eles também apresentaram maiores valores para produção de acetato, butirato e AGCC total. Os dejetos dos bovinos leiteiros tiveram maior produção de biogás e CO2 que os dejetos dos bovinos de corte. Os animais que receberam os tratamentos com óleos essenciais tiveram em média 23% mais eventos de ruminação por dia que animais do tratamento controle (P = 0.0201). Dietas contendo óleos essenciais diminuíram a emissão de N2O nas fezes de animais leiteiros. Os óleos essenciais na dosagem utilizada não alteraram a cinética e fermentação ruminal, bem como a emissão de metano entérico e das fezes.

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 2014-06-11T19:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-17Bitstream added on 2014-06-13T18:57:28Z : No. of bitstreams: 1 costa_lvc_me_jabo.pdf: 349470 bytes, checksum: 39635f401178a561fc5275f262224dec (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Objetivou-se avaliar a produção de biogás e a qualidade do biofertilizante, produzidos a partir da associação da cama de frango diluída no biofertilizante obtido com estrume de suíno em diferentes proporções. Esta dissertação está dividida em 3 capítulos: a primeira parte consiste na descrição e apresentação da problemática dos resíduos gerados, objetivo do estudo e descrição do experimento. No Capítulo 2 analisa-se ensaio de biodigestão anaeróbia em sistemas contínuos abastecidos diariamente com dejetos de suínos, por aproximadamente 60 dias, em tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias com a finalidade de obtenção de biofertilizante, sendo que este foi armazenado em um tanque aberto, para que estivesse nas mesmas condições encontradas em lagoas, isto é, sujeito aos efeitos dos processos de evaporação e precipitação pluviométrica, sendo este armazenado por aproximadamente 60 dias, conclui-se que o sistema de biodigestão anaeróbia é eficaz para produção de biogás e biofertilizante. O Capitulo 3 consiste no abastecimento de biodigestores batelada, em que o biofertilizante obtido na primeira fase serviu como diluente para a cama de frango. Foram abastecidos doze biodigestores, com três diferentes tratamentos, a saber: cama de frango+biofertilizante+água CF+B+A, a cama de frango+biofertilizante CF+B e a cama+água CF+A, operados com aproximadamente 135 dias de retenção hidráulica. Caracterizaram-se os teores de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), análise de macro e micro nutrientes, bem como produção de biogás. Observou-se que o CF+B, foi o que melhor apresentou resultados em relação à produção e composição de biogás e melhores resultados para macro e micronutrientes.No capitulo 4, estão apresentados os dados de adequação de plantéis da avicultura de corte e suinocultura, para a operação... / The objective was to evaluate the production of biogas and the quality of fertilizer, produced from the combination of litter of broiler in diluted fertilizer obtained from pig manure in different proportions. This thesis is divided into 3 sections: the first part is the description and presentation of the problem of waste generated, objective of the study and description of the experiment. In Chapter 2 analyzes the test of anaerobic digestion in continuous systems supplied daily with pig manure, for approximately 60 days with hydraulic retention time (TRH) of 30 days with the purpose of obtaining fertilizer. The fertilizer produced during the whole period was stored in a tank open to the same conditions that were found in ponds, do then subject to the effects of the processes of evaporation and rainfall, which is stored for approximately 60 days, it appears that the system of anaerobic digestion is effective for production of biogas and fertilizer, adding values to swine. Chapter 3 is the supply of digester batch, where the biofertilizante obtained in the first round served as diluent of chicken litter. Were supplied twelve digester, with three different treatments: treatment 1 (biofertilizante+ litter of broiler + water), treatment 2 ( biofertilizante + litter of broiler) and treatment 3 (litter of broiler + water), operated at approximately 160 days of TRH. Were characterized the levels of total solids (TS), volatile solids (VS), analysis of macro and micronutrients, and production of biogas. It was observed that treatment 2, was presented the best results for production and composition of biogas, further reductions of volatile solids, and better results for macro-and micronutrients. Chapter 4 were’s present adequacy by stud pigs and fowl, for the operation group digester with waste this activity from the production biogas and fertilizer.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-09-26Bitstream added on 2014-06-13T18:34:39Z : No. of bitstreams: 1 ortega_k_me_jabo.pdf: 428328 bytes, checksum: 24f278fc6b33340ccf4106abb5513435 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o objetivo de estudar o comportamento do concentrado de vinhaça biodigerida (CVB) em relação à vinhaça in natura (VN), no crescimento e na nutrição de plantas de cana-de-açúcar, foi desenvolvido um experimento em vasos contendo a combinação de dois solos (latossolo e argissolo), com dois níveis de fertilidade (sem e com a correção da fertilidade) e com quatro tratamentos qualitativos em relação ao K (sem adição de K; com VN na dose de 100 m³ ha-1, com CVB ou KCl em dose de K igual à da VN). Os resultados revelaram que houve comportamento similar entre as vinhaças, tanto na ausência como na presença da correção da fertilidade do solo, sendo que para o concentrado de vinhaça biodigerida os valores tenderam a serem inferiores. O latossolo na ausência da correção da fertilidade induziu maiores resultados para crescimento e nutrição das plantas, em relação ao argissolo, por ter fertilidade original melhor. Porém na presença da correção da fertilidade o latossolo induziu menores resultados. A correção da fertilidade do solo é fundamental para se obter melhores respostas para o crescimento e nutrição da planta de cana-de-açucar, assim tanto o latossolo quanto o argissolo, bem manejados, podem proporcionar bons resultados / In order to study the effect of concentrated of biodigested vinasse (CVB) compared to in natura vinasse (VN) on the growth and nutrition of sugar cane plants, an experiment was conducted in pots containing a combination of two soils (Oxisol and Ultisol) with two fertility levels (with and without fertility correction) and with four qualitative treatments related to K (control = without addition of K; with VN in a dose of 100 m³ ha-1; with CVB or KCl at a dose of K equal to the VN). The results showed that with soil fertility correction, the CVB had similar behavior regarding to plant height, stem diameter, internodes number, leaf area, K and Mg content, and accumulation of P. The VN promoted higher values for P content, and accumulation of Cu and K, N, Ca, S and Cu. In the absence of soil fertility correction, CVB was similar to overall plant growth and accumulation of K, N, Ca, S and Cu; the highest values for VN on K content and higher values for CVB regardong to Mg, P and Cucontent, and accumulation of P. In the Oxisol, both vinasses induced similar values for content of K, S, Cu and Mn, and accumulation of S, N, Ca, Mg, Mn and Zn. In the Ultisol vinasses had similar values for content of Mg, Cu and Mn, and Ca, Mg, Mn and Zn accumulation. The highest values of K and S levels, and S and N accumulation were found when plants were fertilized with VN. Both vinasses showed better results of K, Mg and Cu content in the Oxisol. The VN had similar behavior on both soils for S content, and induced higher values for Zn accumulation in Ultisol. The CVB induced higher values for S content and accumulation of Mg in both tested soils

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-03Bitstream added on 2014-06-13T19:52:22Z : No. of bitstreams: 1 ribas_mmf_me_botfca.pdf: 351673 bytes, checksum: b0cba60fde7c624e4af52b92488b0b7b (MD5) / A pesquisa objetivou analisar o desempenho da digestão anaeróbia da manipueira em reator metanogênico, onde os afluentes foram anteriormente estabilizados a pH entre 5,5 e 6,0, com calcário dolomítico e NaOH, como referência, na fase acidogênica. Foram realizados quatro experimentos, cada um durou 3 TRH de 3 dias cada, desprezando-se o primeiro TRH. Nos dois primeiros experimentos, a manipueira foi estabilizada com NaOH, e após a estabilização, em um dos experimentos, foi diluída com água na proporção de 1:1 e em outro, não houve diluição. Nos outros dois experimentos, a manipueira foi estabilizada com calcário e diluída também nas duas concentrações como com NaOH, na proporção 1:1 com água e sem diluição. A fase acidogênica foi estabilizada em batelada e, como reatores foram utilizados o reator A com NaOH e o B com calcário. O reator metanogênico foi do tipo fluxo ascendente e leito fixo. O material de construção dos reatores foi PVC (cloreto de polivinila), com forma cilíndrica. A temperatura foi mantida entre 27o C (fase acidogênica) e 32o C (fase metanogênica). Como principais resultados, obteve-se uma relação entre acidez volátil/alcalinidade do reator metanogênico próxima a 1,0 em todos os experimentos e o pH efluente acima de 7,5, melhor rendimento de biogás com manipueira estabilizada com calcário e diluída 1:1 de 0,71 L gás.gCOTdestruída -1 apresentando a melhor taxa de redução final de cianeto total de 100%. No experimento em que a manipueira foi estabilizada com calcário e... . / The research objectified to analyze the efficiency of the cassava wastewater anaerobic digestion in methanogenic reactor with inffluent previous stabilized pH between 5.5 and 6.0, with limestones and NaOH, as reference in the acidogenic phase. There were four experiments evaluated, each one lasted 3 HRT of 3 days each. The first HRT was not evaluated. In the two first experiments, the wastewater was stabilized with NaOH and after one was diluted in the rate 1:1 (wastewater:water) and the other without dilution. In the others two experiments, the wastewater was stabilized with limestones and diluted also in the same concentrations as it was achieved with NaOH, in the rate 1:1 (wastewater:water) and without dilution. The acidogenic phase was stabilized in batch. The reactors were A with NaOH and B with limestones. The methanogenic reactor was up flow and fixed bed and the built material was PVC (polivinil chloride), cylindrical shape. The temperature was 27oC (acidogenic phase) and 32oC (methanogenic phase). The main results of the methanogenic reactor were volatile acidity/alcalinity rate near 1.0 in all the experiments and pH effluent above 7.5. The most biogas yield was achieved with wastewater stabilized with limestones and diluted 1:1 of 0.7 L biogas.g TOCdestroyed -1 and the best final reduction of total cyanide of 100%. In the experiment in that the wastewater was stabilized with limestones and without dilution in the inffluent of the methanogenic reactor, it was observed better reduction rates to: total organic carbon reduction of 56.48%, total solids reduction of 45.30%, volatile solids of 55.43%. The necessary amount of neutralizante for stabilization was of 2.3 kg of NaOH per 100 liters and 2.9 kg of lime per 100 liters. Economicament, the evaluation of the variable cost with the neutralizante of the cassava wastewater anaerobic digestion... (Complete abstract, click electronic address below).

A vinhaça é o principal resíduo da produção de etanol de cana-de-açúcar e, no Brasil, são gerados aproximadamente 250 milhões de m3 de vinhaça por safra. Atualmente, este efluente é usado para fertirrigação dos canaviais em sua forma in natura, ou seja, sem tratamento prévio. Devido à sua grande quantidade de matéria orgânica e de sais, a disposição inadequada no meio ambiente pode ser causa tanto de impactos no solo e na água, como de emissões de gases de efeito estufa. O objetivo geral deste estudo é comparar diferentes alternativas de processamento para o aproveitamento energético da vinhaça, em busca daquela com maior desenvolvimento tecnológico, que mitigue os possíveis impactos ambientais da fertirrigação com vinhaça in natura e que esteja associada a um menor custo. Para esta finalidade, foram configurados cinco cenários que representam as tecnologias mais estudadas atualmente. Como cenário de referência, foi estabelecido a fertirrigação com vinhaça in natura e, como suas alternativas, consideraram-se: 1.concentração, 2.biodigestão e 3.incineração com produção de energia elétrica, bem como 4.combinação da biodigestão com a concentração e com o uso veicular do biogás. Uma vez feita a avaliação, concluiu-se que todas as alternativas melhoram o desempenho ambiental da gestão do resíduo e, ao mesmo tempo, permitem o aproveitamento e a economia de energia. Entretanto, o sistema de concentração é a única opção que se mostra viável economicamente na situação atual. Para ser atrativo o investimento nas demais tecnologias, seria necessária a introdução de medidas que premiem monetariamente os serviços ambientais, tais como a mitigação de emissões de gases de efeito estufa, a redução do consumo de água e a produção de energia a partir de fontes renováveis. A combinação da biodigestão com a posterior concentração pode ser a opção que reúne o maior número de vantagens com respeito ao cenário de referência. Com esta combinação, o biogás produzido é utilizado para suprir o consumo de energia do processamento e para substituir o diesel na frota usada na produção da cana-de-açúcar. Relativo aos impactos ambientais, esta configuração tecnológica diminui o volume da vinhaça, facilita sua distribuição a longas distâncias, evita a concentração de nutrientes no entorno das usinas, elimina o odor da decomposição da vinhaça e as emissões de metano, possibilita a reutilização da água e permite a substituição de combustíveis fósseis. Além disso, a vinhaça biodigerida e concentrada tem boas qualidades como fertilizante. / The vinasse is the main residue of ethanol production from sugarcane. In Brazil, around 250 million m3 of vinasse are generated per harvesting season. Currently, this effluent is used in natura, ie, without previous treatment, for sugarcane fertirrigation. Due to its large amount of organic matter and salts, inadequate disposal in the environment may cause impacts on soil and water, as well as greenhouse gases emissions. This study aims to compare different alternative process for vinasse energy recovery, searching which ones have the highest technological development nowadays, mitigate the possible environmental impacts of fertirrigation using in nature vinasse and involve the lowest cost. For this purpose, five scenarios were configured, representing the most widely studied technologies. As the baseline scenario it was established fertirrigation using in nature vinasse and, as alternatives scenarios, the following ones were considered: 1. concentration, 2. digestion and 3. incineration with electricity generation, and 4. digestion plus concentration with vehicular use of biogas. It was concluded that all the alternatives improve the environmental performance of vinasse management since they also allow energy recovery and savings. However, only vinasse concentration system is economically feasible nowadays. For the other technologies to become an attractive investment, it would be necessary to include an economic valuation of environmental services, such as greenhouse gas emissions mitigation, reduction of water consumption and renewable energy production. The combination of digestion and subsequent concentration may be the option that brings together the largest number of advantages comparing to the baseline scenario. In this solution, the biogas produced is used to supply the process power consumption and to replace diesel in the fleet used for sugarcane production. Regarding the environmental impacts, this technology configuration reduces vinasse`s volume, facilitates its distribution to long distances, prevents nutrient concentration around mills, eliminates decomposition odor and methane emissions, enables water reuse and allows fossil fuels replacement. Furthermore, digested and concentrated vinasse has good qualities as fertilizer.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:21:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6607_1.pdf: 922841 bytes, checksum: 1df7759d9d1f631e49770908e8f3fe42 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O presente estudo tem como objetivo obter uma plataforma para mensurar o valor do ganho social líquido da adoção, pela indústria do bioetanol no primeiro trecho da bacia do rio Pirapama, de mais uma opção para uso econômico da vinhaça, utilizando um modelo econômico-hidrológico integrado já desenvolvido para o mesmo. Essa modelagem maximiza os benefícios dos produtores do bioetanol agregados aos benefícios dos demais consumidores de água do trecho, para diferentes cenários (com e sem produção do biogás), sem impactos ambientais na qualidade das águas. Comparando essas medidas de bem-estar social tem-se uma medida do benefício social líquido da opção do biogás ou o valor econômico social desta alternativa. Além disso, podem ser calculadas as perdas de bem-estar social (deadweight loss) de mudanças no nível de qualidade ambiental nos dois cenários. Estes serão obtidos através da diferença entre os benefícios sociais líquidos máximos diante da mudança nas restrições, admitindo a ocorrência de externalidades ambientais. Estas medidas podem ser usadas para analisar a introdução da opção do biogás tanto sob a ótica dos produtores e consumidores individualmente como da sociedade como um todo. Dessa forma, é possível subsidiar decisões na esfera pública e privada que levem ao desenvolvimento sustentável na região. Os resultados mostraram que, num contexto sem impactos ambientais, os ganhos líquidos obtidos pelos usuários são maiores quando a alternativa da produção biogás é considerada. Além disso, os custos sociais são menores se esta opção estiver disponível. Finalmente, pôde-se observar que prazos viáveis de retorno do investimento num biodigestor são obtidos, para duas das três agroindústrias analisadas, quando se considera os benefícios potenciais da adoção da tecnologia de biodigestão anaeróbia

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-15T16:03:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Versão Final Digital.pdf: 2433791 bytes, checksum: 87418cbd2e24a1851bdebf76a83d9524 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T16:03:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação - Versão Final Digital.pdf: 2433791 bytes, checksum: 87418cbd2e24a1851bdebf76a83d9524 (MD5) Previous issue date: 2015-12-07 / O biogás é uma mistura gasosa produzida por digestão anaeróbia, a partir de dejetos animais, lodo de esgoto, lixo orgânico doméstico, resíduos agrícolas, efluentes industriais e plantas aquáticas. Pode ser usado como combustível, após purificação, não produz gases tóxicos durante a queima, aproveita o lixo orgânico e deixa como resíduo um biofertilizante. O destino final dos resíduos líquidos e sólidos produzidos pela população é considerado um grave problema ambiental. O tratamento de efluentes em Estações de Tratamento de Esgoto (ETE’s) é fundamental para remoção de substâncias contaminantes, para que não sejam dispostos no meio ambiente. Este processo de tratamento de águas residuais tem como principal resíduo gerado o lodo de esgoto e a gestão deste resíduo é um dos desafios significativos durante o processo. A produção de biogás é influenciada por alguns fatores, e um deles é a temperatura que pode ser mesofílica (entre 20°C e 45°C) ou termofílica (entre 45°C e 60°C). Tendo em vista o aproveitamento energético do lodo produzido em ETE’s e a redução da poluição causada por este, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o processo de biodigestão do lodo produzido em ETE’s com sistema de tratamento tipo UASB, em condições mesofílicas e termofílicas, analisando a composição do biogás produzido (CH4 e CO2). O substrato utilizado foi o lodo de esgoto com diferentes características (seco, pastoso e líquido), coletado na ETE Mangueira, localizada em Recife/PE. Para a caracterização do substrato, foram realizados alguns experimentos: pH, teor de umidade, DQO, DBO, sólidos totais, voláteis e fixos, contagem de micro-organismos, análises elementar e termogravimétrica. Foram construídos 72 reatores, sendo 16 com volumes de 1L incubados a 30°C, dos quais 8 foram de garrafas tipo PET e 8 de frascos tipo âmbar. Os outros reatores foram construídos com frascos de penicilina de 100mL e foram incubados em temperaturas mesofílicas (30°C, 35°C e 40°C) e termofilicas (45°C e 50°C). Entre os primeiros reatores de frascos de penicilina, a maior concentração de metano foi observada no reator com lodo pastoso a 45°C com 87,2% no 18° dia de fermentação. Para os reatores construídos em garrafas tipo PET (politereftalato de etileno), o meio mais adequado para produção de biogás nas condições estudadas, foi o lodo líquido que produziu o biogás com maior teor de metano no menor período de tempo (46,48% de metano no 8º dia de biodigestão). Entre os reatores incubados em diferentes temperaturas, o que apresentou resultados mais favoráveis foi o com lodo líquido a 30°C que apresentou 79,74% de metano em 11 dias de fermentação. Nos reatores em frascos tipo âmbar os resultados apresentaram baixo teor de metano, sendo o lodo pastoso o que proporcionou maior teor de metano com 26,0% no 12º dia de biodigestão anaeróbia. Esse baixo teor de metano deve-se a vazamentos ocorridos nas tampas dos reatores. Desta forma, o lodo líquido foi o substrato que proporcionou maiores teores de metano em temperatura ambiente e sem necessidade de neutralizar o meio. / Biogas is a gaseous mixture produced by anaerobic digestion of animal manure, sewage sludge, household organic waste, agricultural waste, industrial effluents and aquatic plants. This gaseous mixture can be used as fuel, produces non-toxic gases during combustion, values organic waste and its residue is an excellent bio-fertilizer. The final destination of liquid and solid domestic waste is considered a serious environmental problem. The wastewater treatment in Sewage Treatment Plants (STP) is essential to remove contaminants, so they are not disposed of in the environment. This wastewater treatment has sewage sludge as the main residue generated, and the management of this residue is one of the most significant challenges in the treatment process. The production of biogas is influenced by many factors, one of them is the temperature, that can be mesophilic (between 20°C and 45°C) or thermophilic (between 45°C and 60°C). In view of the energetic use of sludge produced in STP’s and reduction of the pollution caused by it, the present study aims to evaluate the anaerobic digestion process of sludge produced in STPs, with treatment system type UASB, either under mesophilic or thermophilic conditions, through the analysis of the composition of the biogas produced (CH4 and CO2). The substrate used was sewage sludge under different conditions (solid, paste and liquid), collected in STP Mangueira, located in Recife-PE, Brazil. For the characterization of the substrate, the following experiments were carried out: pH, moisture content, COD, BOD, total solids, volatile solids and fixed solids, microorganisms counting, ultimate and proximate analyses. The 72 reactors were built, 16 with a volume of 1L incubated at 30°C, of which 8 were built using PET bottles (PET-polyethylene terephthalate) and 8 amber flasks. The last 56 reactors were made of penicillin bottles with a volume of 100mL each and incubated at mesophilic temperature (30°C, 35°C and 40°C) and thermophilic temperature (45°C and 50°C). Among the first reactors of penicillin bottles, the higher methane concentration was observed in reactor with sludge paste at 45°C, with 87.2% on the 18th day. As for the reactors built in PET bottles, the most appropriate medium for biogas production under the conditions studied was the liquid sludge, which produced biogas with higher methane concentration in the shortest period (46.48% of methane on day 8th). Among the reactors incubated at different temperatures, the one that presented results that are more favorable was with liquid sludge at 30°C. Regarding the reactors of amber flasks, the results showed low methane content, of which the pasty sludge provided the highest methane concentration of biogas produced with 26.0% on the 12th day of anaerobic digestion. Thus, the liquid sludge substrate provided higher methane content at ambient temperature and without the need to neutralize the substrate.