Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:42:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295673.pdf: 1970526 bytes, checksum: 9edb2174c54efa1f30bfd41b89923b8e (MD5) / O lodo produzido em estações de tratamento de esgotos demanda um gerenciamento adequado para atender as rigorosas políticas ambientais, principalmente relacionadas à estabilização e à disposição final do lodo tratado. A redução da fração orgânica dos lodos de ETE pode ser feita biologicamente através da digestão anaeróbia, processo que apresenta diversas vantagens de utilização, entre elas a redução do volume do lodo e a geração de gás metano. Neste contexto a presente pesquisa teve como objetivo estudar a digestão anaeróbia de lodo de ETE de Florianópolis - Brasil, sob condições mesofílicas de temperatura (35oC) em um digestor piloto. Para isso, o estudo foi conduzido com aumento gradual da carga orgânica volumétrica, tendo como objetivo verificar a mineralização do lodo bruto, a produção de biogás e CH4 e as melhores condições operacionais para o funcionamento do digestor. A COV aplicada variou de 0,5 kgSTV·m-3·d-1 a 4,5 kgSTV·m-3·d-1 e seu incremento ocorria quando a eficiência de remoção de STV e DQO registrava um valor igual ou superior à 50%. O equilíbrio entre a alcalinidade e a concentração de AOV, essencialmente até a COV 4,5 kgSTV·m-3·d-1, resultou na manutenção do pH do digestor entre 6,5 e 7,0. Os nutrientes N e P não foram limitantes para o processo. O digestor apresentou remoção de STV acima de 50% com operação até a COV de 3,5 kgSTV·m-3·d-1. A COV de 4,5 kgSTV·m-3·d-1 foi limitante ao processo, haja vista que a partir dela as eficiências de remoção de STV, DQO reduziram, elevando a concentração de AOV no interior do digestor. A redução da COV para 2,0 kgSTV·m-3·d-1 não apresentou resposta satisfatória no desempenho do digestor. O biogás foi produzido em todas as condições operacionais testadas, apresentando constituição média de 60% em CH4 e 34% em CO2. A redução da massa de STV somada à produção de STF no efluente e à geração de biogás ressaltamA conversão de STV à biomassa e à biogás somada à quantidade de sólidos totais fixos no efluente ressalta a mineralização e a redução do volume do lodo bruto. De maneira geral, o digestor piloto mostrou-se capaz de remover matéria orgânica existente no lodo adensado, gerando um subproduto mais inorgânico e com menor massa de sólidos.

Due to the consolidation of the capitalist model, technological progress and consequently the excessive consumption of disposable products, has become the great volume of solid waste generated by society, thus creating serious environmental and public health. Beside this problem, the sharp rise in the price of fossil fuels and the possibility of depletion makes it a great demand for alternative energy sources that are renewable, abundant and economically viable. In this context, the use of municipal solid waste as an alternative source of energy emerges as one of the options appropriate for the biogas generated by the decomposition of organic waste is mainly composed by methane (CH4), one of the main greenhouse effect gases trainers and has a high potential energy. This work will focus the exploitation of the urban solid residues as alternative source of energy, mainly in its use as electric energy, identifying your benefits. The main available in the market and used technologies in Brazil for the conversion of the garbage in electric energy will also be identified, characterizing its benefits and impacts that each one can bring to the environment. Moreover, the proposals will be seen that stimulate the use of biogas as renewable energy. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido à consolidação do modelo capitalista, dos avanços tecnológicos e consequentemente do excessivo consumo de produtos descartáveis, tornou-se grande o volume de resíduos sólidos gerados pela sociedade, criando assim sérios problemas ambientais e de saúde pública. Ao lado desse problema, a acentuada elevação no preço dos combustíveis fósseis e a possibilidade de seu esgotamento fazem com que seja grande a procura por fontes alternativas de energia, que sejam renováveis, abundantes e economicamente viáveis. Nesse contexto, o aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos como fonte alternativa de energia surge como uma das opções adequadas, pois o biogás gerado pela decomposição orgânica do lixo é composto principalmente pelo gás metano (CH4), um dos principais gases formadores do efeito estufa e que possui um elevado potencial energético. Este trabalho enfocará o aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos como fonte alternativa de energia, principalmente na sua utilização como energia elétrica, identificando seus principais benefícios. Serão identificadas também as principais tecnologias disponíveis no mercado e utilizadas no Brasil para a conversão do lixo em energia elétrica, caracterizando seus benefícios e impactos que cada uma pode trazer ao meio ambiente. Além disso, serão vistas as propostas que incentivam o uso do biogás como energia renovável.

This thesis describes the production of biogas and subsequent enrichment methods thus obtained biogas to natural gas quality. The reason is the efficient use of natural resources to address the energy needs of mankind. Should be answered the main question. The method of biogas to biomethane enrichment economically viable ? The answer should be obtained from each successive calculations and economic calculations.

The diploma thesis deals with the technological and economical review of the problematic of the application of the process of high-pressure hydrolysis with nitric acid at the production of biogas from wheat straw. It is very unconventional method which has been introduced nowhere in the world in commercial praxis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320322.pdf: 3360344 bytes, checksum: 4b46629a84ff2859446ea658953e72b7 (MD5) Previous issue date: 2013 / O uso de biogás para geração de energia é uma alternativa que diminui as quantidades de gás metano a serem lançadas na atmosfera, além de fornecer uma fonte descentralizada de eletricidade. Para tal, devem-se buscar níveis de pureza que impliquem numa queima eficiente, gerando o máximo de energia e o mínimo de dano aos motores, que podem ter sua vida útil diminuída, devido a presença de materiais corrosivos, como o sulfeto de hidrogênio. O objetivo desse trabalho foi testar a eficiência de remoção de H2S com o uso de carvão ativado granular, estudando e comparando a atividade de duas marcas comerciais, CAG Norit e CAG Pelegrini, considerando suas respectivas caracterizações. Os testes foram conduzidos em escala laboratorial, em uma coluna de vidro de 1,5 cm de diâmetro, preenchida com 6 cm do material, com as velocidades diferentes de fluxo de entrada de gás (200 ppmv de H2S) sendo monitoradas por manômetro e rotâmetro, e a concentração de saída sendo medida a cada 2 minutos. Os resultados mostram que as melhores eficiências de remoção se deram para o CAG Norit, que apresentou maiores tempos de ruptura, ou seja, maiores tempos de remoção de 90 a 100% da concentração inicial de H2S, com curvas seguindo uma mesma tendência comportamental. Para os testes com gás úmido, para o CAG Norit aumentaram-se os tempos de ruptura e de equilíbrio, enquanto para CAG Pelegrini não se visualizou o mesmo comportamento adsortivo, tendo melhores valores para o gás sem pré-umidificação. A cinética de pseudoprimeira e segunda ordem não se ajustaram de maneira relevante aos experimentos, a teoria multilinear de difusão intrapartícula pode apresentar melhores explicações para tal, com melhores ajustes, o que significa que a cinética de adsorção não é linear e pode ser influenciada por outros fatores, com difusão intrapartícula no segundo estágio. O conhecimento de dados de equilíbrio e estudos cinéticos são fundamentais para melhor entendimento e planejamento de sistemas de adsorção, além da inclusão de estudos de influência de fatores externos e de variações de concentração inicial, completando-se assim um estudo de adsorção. <br> / Abstract : The use of biogas for power generation is an alternative that reduces the amount of methane gas to be released to the atmosphere, as well provides a decentralized source of electricity. To this end, it?s important to seek purity levels that result in efficient combustion, generating the maximum power and the minimum damage to the motors, which can have its life decreased due to the presence of corrosive materials such as hydrogen sulfide. The aim of this study was to test the efficiency of removal of H2S with activated charcoal, studying and comparing the activity of two brands (Norit and Pelegrini), considering its characterizations. Tests were conducted on a laboratory scale in a glass column with different flow velocities of the gas inlet (200 ppmv H2S) being monitored by flowmeter and pressure gauge, and output concentration being measured every 2 minutes. The results show that the best efficiency is given for Norit Activated Carbon, which showed higher breakthrough times (more times removing 90-100% of the inlet concentration of H2S), with curves following the same behavioral tendency. For the tests with wet gas, for CAG Norit the breakthrough times was increased, while for Pellegrini was not viewed the same trend of adsorptive behavior, and even better values for gas without pre-humidification. The kinetics of pseudo first and second order did not fit so relevant to the experiments, the multilinear model and intraparticle diffusion provide better explanations for this. The knowledge of equilibrium data and kinetic studies are essential to better understanding and planning of adsorption systems, this work has revealed that some parameters or experimental errors can change these studies. Future testing, including the influence of external factors and varying initial concentration are essential to complete an adsorption study.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:36Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-12-17Bitstream added on 2014-06-13T21:02:56Z : No. of bitstreams: 1 000751281.pdf: 1417271 bytes, checksum: fa65857f4f8010ff39d07e4ccfef8730 (MD5) / A glicerina bruta é um resíduo da produção de biodiesel de baixo valor agregado, no entanto, possui alto teor de carbono e potencial para produzir bons resultados se co-digerida de maneira anaeróbia com um material rico em nitrogênio como os dejetos de animais. Sendo assim, objetivou-se com este trabalho avaliar a co-digestão de dejetos de bovinos leiteiros e dois tipos de glicerina bruta: bruta e bruta loira, em biodigestores anaeróbios operados em sistema semi-contínuo, sob delineamento experimental inteiramente casualizado com cinco repetições por tratamento, sendo DBL – dejetos de bovinos leiteiros + água; DBL+GB – dejetos de bovinos leiteiros + glicerina bruta + água; DBL+GL – dejetos de bovinos leiteiros + glicerina bruta loira + água. As cargas diárias foram iniciadas tanto no DBL+GB como no DBL+GL com 1,25% de glicerina bruta passando em seguida para 2,5; 5; 7,5, 10, 15 e 20%; os aumentos nas porcentagens foram graduais e realizados a cada 30 dias, sendo este o TRH estabelecido. Os parâmetros avaliados foram: pH, acidez volátil (AV), alcalinidade total (AT), relação AV/AT, temperatura, reduções dos teores de sólidos totais (ST) e de sólidos voláteis (SV), produção de biogás/dia, teor de metano (CH4), potencial de produção de biogás por quilograma: de substrato (m3 kg-1 subst.), de sólidos totais adicionados (m3 kg-1ST adic.), de sólidos voláteis adicionados (m3 kg-1 SV adic.) e de dejetos de bovinos leiteiros (m3 kg-1 dej.), teores de... / Crude glycerin is a waste from biodiesel production with a low added value, however, it has a high carbon content and potential to produce good results if it is co-digested with a rich nitrogen material as animal manures. This way, the aim of this study was the co-digestion evaluation of dairy cattle manures and two types of crude glycerin: crude and blonde crude, in anaerobic digesters operated in semi-continuous system, under experimental design entirely randomized with 5 repetitions for each treatment, DBL – dairy cattle manures + water; DBL+GB - dairy cattle manures + crude glycerin + water; DBL+GL - dairy cattle manures + blonde crude glycerin + water. Daily loads were initiated both in DBL+GB and DBL+GL with 1,25% of crude glycerin and then rising to 2,5; 5; 7,5, 10, 15 and 20%; increases in percentages were made gradually and every 30 days. The parameters assessed were: pH, volatile fatty acids (VFA), total alkalinity (TA), VFA/TA ratio, temperature, removal of total solids (TS) and volatile solids (VS), biogas production, methane rate (CH4), potential of biogas production per kilogram: of substrate (m3 kg-1 subst.), total solids added (m3 kg-1 TS add.), volatile solids added (m3 kg-1 VS add.) and dairy cattle manures (m3 kg-1 dej.), nitrogen, phosphorus, potassium, carbon and organic matter content and carbon/nitrogen ratio. Least Square Means statistics was used to analyze the data (p<0,05). DBL+GB and DBL+GL treatments provided increments in biogas production in relation to DBL in all crude glycerin percentages tested. CH4 contents have been satisfactory and always above 59%, in all treatments. The ST and VS removals from DBL were less than DBL+GB and DBL+GL, and in these, increases in crude glycerin quantities accompanied. Potentials of biogas production varied according to the analyzed parameter: per kg of substrate and per kg of manures were higher in DBL+GB and in DBL+GL ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04Bitstream added on 2014-06-13T20:42:15Z : No. of bitstreams: 1 queiroz_sc_dr_botfca.pdf: 1047820 bytes, checksum: 48cd59deba03da3e476920a2851482af (MD5) / O presente trabalho teve por objetivo a modelagem estatística da produção acumulada de biogás utilizando-se de modelos de regressão não linear, a partir do estudo no processo de biodigestão anaeróbia, em 4 tratamentos com três repetições em 12 biodigestores do tipo batelada abastecidos com dejetos bovinos, inóculo e água, em 3 ciclos de fermentação. Conduziu-se um estudo para determinar os efeitos da variação da quantidade de estrume, água e inóculo na produção de biogás e reduções nos teores de sólidos totais (ST) e voláteis (SV). A partir dos dados de produção diária de biogás e da temperatura do ar, foi feita uma correção no volume de biogás para 1 atm e 20 oC. Com os dados já corrigidos, foram feitas avaliações semanais da produção de biogás ao longo do experimento. Foram obtidos dados relativos as produções diárias de biogás, nos 3 ciclos, apresentados sob forma de totais, em m3 e em valores acumulados para cada tratamento. Assim, foi feita a modelagem estatística, a partir dos tratamentos definidos, utilizando-se dos modelos de Gompertz e Exponencial (regressão não-linear), seguindo duas linhas metodológicas distintas. Inicialmente foram considerados modelos de regressão não-linear somente com um componente determinístico (Gompertz) e posteriormente com dois componentes (mistura de Exponencial com Gompertz). Nas duas linhas metodológicas os ajustes do volume acumulado foram feitos para a média e para as 3 repetições dos tratamentos, em cada ciclo. Os ajustes de uma Gompertz e mistura de Exponencial com Gompertz dos modelos estatísticos propostos para o volume acumulado de biogás para todos tratamentos dos três ciclos, se mostraram adequadas em todas as situações experimentais. Foram estudadas as propriedades amostrais dos estimadores através de simulações sob ótica distribucional e, devido à não-normalidade dos mesmos... . / This study aimed at the statistical modeling of the accumulated biogas production by using non-linear regression models from the study of the anaerobic biodigestion process, in 4 treatments with three repetitions in 12 batch biodigesters fed with bovine faeces, inoculant and water, in 3 fermentation cycles. A study was conducted in order to determine the effects of the manure, water and inoculant amount variation in biogas production and in the reduction of total solids (TS) and total volatile (VS) values. Based on the data relating to the daily production of biogas and air temperature, a correction in the biogas volume to 1 atm and 20oC was made. With the corrected data, weekly evaluations of the biogas production along the experiment were performed. After the corrections in the biogas volume for each treatment in the 3 cycles, we obtained data related to the daily biogas production, which were presented in totals, in m3 and in accumulated values for each treatment. Therefore, the statistical modeling was made from the defined treatments using the Gompertz and the Exponential models of non-linear regression, according to two distinct methodological lines. Firstly we considered a non-linear regression model containing only one determining component (Gompertz), and later the two-component model (a mixture of the Exponential and Gompertz models). In both methodological lines the adjustments of the accumulated volume were made for the average and repetition of treatments in each cycle. The adjustments of one Gompertz, and a mixture of Exponential with Gompertz of the statistical models proposed for the accumulated volume of biogas for all treatments, in the three cycles, was adequate in all experimental situations. The sampling properties of the estimators were studied through simulations performed under a distribution point of view. This study found out... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador : Profª. Drª. Daniela Neuffer / Co-orientador : Prof. Dr. Klaus Fischer e Profª. Msc. Marielle Feilstrecker / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 05/08/2015 / Inclui referências: f. 60-65 / Resumo: Nos anos recentes, o uso de fontes de energias renováveis, como eólica, solar, biomassa e hidrelétrica, cresceu ao redor do mundo. Todavia, um problema relacionado com essas fontes de energia é que elas podem apresentar um fornecimento intermitente. Uma opção versátil para compensar as diferenças entre a demanda e o fornecimento de energia por outras fontes renováveis é o uso da produção flexível do biogás. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi de avaliar a influência da alimentação de uma mistura de cereais e lodo digerido na produção flexível de biogás. Os experimentos foram realizados em um reator anaeróbico piloto de 250 l, com temperatura de operação mantida na faixa de 31 ± 1 °C, com uma alimentação diária e cargas orgânicas volumétricas progressivas da mistura a ser testada (0,70, 0,94, 1,19 e 1,43 gMOS/(l·d)). As condições do processo analisadas durante o experimento foram: a temperatura de operação do reator, o volume e a composição do gás produzido, o pH, o teor de matéria seca e o teor de matéria orgânica seca do lodo formado no biodigestor. Os resultados mostraram que o aumento da carga volumétrica utilizada provocou o crescimento da produção de gás, mas também a redução do teor de metano do biogás de 58% para até 46%. O rendimento de metano no biogás produzido variou de 188,31 Nm³/tMOS a 201,59 Nm³/tMOS. A taxa de degradação do substrato apresentou valores médios de 69%. Não foi possível observar uma tendência similar de crescimento do volume de gás entre os experimentos realizados. Após 96 h sem alimentação, a produção de gás seguiu uma tendência de decaimento logarítmico. A comparação dos resultados obtidos com os de um estudo similar, mostrou que a mistura utilizada para a co-digestão nesse trabalho apresenta um maior potencial para a produção flexível. Todavia, por se tratar de um assunto recente, os estudos de flexibilidade e de produção orientada com a demanda ainda carecem da criação de critérios e valores de referência a serem seguidos para atingir a flexibilidade. Palavras-chave: Energia renovável. Co-digestão. Lodo digerido. Mistura de cereais. Produção orientada com a demanda. / Abstract: In recent years, the use of energy from renewable sources like wind, solar, biomass and hydropower, increased around the world. However, a problem related to these energy sources is that they can provide an intermittent power supply. A versatile option to compensate the discrepancy between the demand and the energy supply from other renewable sources is the use of flexible production of biogas. In this context, the aim of this study was to evaluate the influence of feeding a mixture of cereals and digested sludge in a flexible production of biogas. The experiments were performed in a pilot anaerobic reactor of 250 l, with operating temperature maintained in the range of 31 ± 1 °C, with daily feeding and step by step increasing volume loads of the mixture to be tested (0.70, 0.94, 1.19 and 1.43 gODS/(l·d)). The process conditions analyzed during the experiment were: the reactor operating temperature, the volume and the composition of the produced gas, pH, dry matter content and the organic dry matter content of the sludge formed in the digester. The results showed that the use of higher volume loads caused an increase of the gas production but also a reduction of the methane content up 58% to 46%. Methane yield in the produced biogas varied from 188.31 Nm³/tODS to 201.59 Nm³/tODS. The average substrate degradation rate was 69%. It was not possible to observe a similar trend in the growth of volume of gas between the experiments. After 96 h without feeding, the gas production follows a logarithmic decay. The comparison of results obtained with a similar study showed that the mixture used for the co-digestion in this work has a higher potential for flexible production. However, because it is a recent issue the studies related to flexible and the demand driven production still require the establishment of criteria and benchmarks to be followed, in order to be achieve flexibility. Keywords: Renewable energy. Co-digestion. Digested sludge. Cereal mixture. Demand driven production.

Orientadora : Prof. Dr. Álvaro Luiz Mathias / Coorientadores: Profª Drª Regina Maria Matos Jorge e Prof. Dr. Mário José Dallavalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/10/2012 / Inclui referências : f. 110-115 / Resumo: A ETE Atuba Sul trata efluente urbano e industrial de Curitiba, Paraná, Brasil. Ela foi projetada para uma vazão de 1.120 l/s. O tratamento é atualmente realizado em 16 reatores anaeróbicos tipo UASB. Esta prevista sua ampliação para 1.680 l/s com a instalação de mais oito reatores. Esses reatores após o tratamento produzem biogás, lodo e efluente tratado. Este último é descartado de acordo com as normas ambientais em corpo hídrico. O biogás tem sido queimado para evitar emissões mais nocivas à atmosfera. O lodo após ser desaguado, recebe adição de cal, é maturado nos pátios de cura em média por 120 dias e é destinado a uso na agricultura. A produção de lodo pela população da região metropolitana de Curitiba (3,22 milhões de habitantes) é de 295 ton/dia de lodo desaguado e revela a importância desse sub-produto. Isto exige o gasto de cal na ordem de 150 ton/dia, sendo o insumo mais importante no gasto da ETE. Assim, a viabilidade do aproveitamento da energia térmica da combustão do biogás para secagem do lodo foi avaliado para reduzir os custos com transporte interno e externo e para reduzir o tempo necessário para destinação do material; bem como dispensa o uso de cal. O fluxo de efluente, a DQO, a DBO5, o pH e a alcalinidade apresentam grande variação e são cíclicos, mas são compatíveis com a biotransformação em metano. O comportamento cíclico também foi verificado na produção de biogás, o que exigirá o uso de reservatório de biogás. A produção média (21,6 Nm3/h) atingiu 54% do previsto teoricamente pela remoção da DQO. Essa diferença pode ser atribuída a falhas de vedação do sistema e a perda do biogás dissolvido no efluente tratado e no lodo. O teor de metano no biogás atingiu cerca de 60% (5.100 kcal/m3). A secagemem secador rotativo reduziu a massa em 79%, sendo esperado atingir 90% depois da otimização. A umidade inicial média foi reduzida de 82% a 15%. O consumo médio de biogás foi de 164,71 m3/ton de lodo desaguado. Ovos de helmintos em amostras de lodo com 20,16 e 8% de umidade residual não foram detectados em lodo seco e não caiado. Assim, a secagem é mais rápida e eficiente, reduz o gasto com transporte interno e externo e dispensam gastos com adição de cal. O investimento necessário para implantação do sistema de desaguamento e secagem prevê um investimento de R$ 8.509.752,32. No entanto, a tecnologia de secagem evita investimento na construção adicional de pátios de cura, de sistema de cal e de desaguamento de lodo, os quais foram considerados como receita auferida; além dos gastos menores para transporte interno e externo de lodo e demanda de cal (R$ 1.026.562,59 por ano). O resultado do VPL (Valor Presente Líquido) será positivo no ano 20 para propostas das empresas Andritz e Pieralise com uso exclusivo dobiogás. Caso seja necessário utilizar gás natural, a quantidade máxima para o VPL igual a zero é de 180 Nm³/h. Palavras-chave: Lodo de esgoto. Estação de tratamento de esgoto. Biogás. Secagem térmica. UASB. / Abstract: Atuba Sul wastewater treatment Plant receives domestic and industrial effluent from Curitiba, Parana, Brasil. It was designed for an inflow of 1.120 L/s. Nowadays the treatment is realized with 16 UASB reactors. 8 reactors will be installed icreasing the capacityof treatmento to 1.680 L/s. These reactors produce biogas, sludge and treated effluent being discharged acoording to the environment regulation in the river. The biogas is burned in order to avoid emissions to the atmosphere. The sludge after dewatering process, recieves lime, it is matured in landfills for 120 days and destinated to agiculture. The production of sludge by Curitiba metropolitan area (3,22 millions of inhabitants) is 295 ton/day of dewatered sludge revealing the importance of this by-product. The demand of lime is around 150 ton/day and it is considered in the most costful material. Therefore, the feasibility for using thermal energy from biogas combustion for sludge dewatering process was assesed to reduce internal and exertenal transportation cost and to reduce the time needed to final disposal, as well as if the use of lime is dispensable. The inflow, COD, BOD, pH and alcalinity present great variation and occur in cycles, but are compatible to the biotransformation in methane. The cycle behavior was also observed in biogas production, that will require the use of biogas reservoir. The avarage production reached 54% of theorectical calculated COD degradation. This difference can be attributed to vedation system failures and the loss of dissolved biogas in treated effluent and sludge. The methane level in the biogas reached aroud 60% (5.100 kcal/m3). The dewatering process in rotative equipment reduced the mass in 79% expecting to reach 90% after optmization. The initial average moisture wasreduced from 82% to 15%. The average biogas consumption was 164,71 m3/ton of dewatered sludge. Helminth eggs in samples of sludge with 20,16 and 8% of residual moisture were not detected in dry not limed sludge. Hence, the drying process is faster and efficient, reduces costs with internal and external transportation, and lime is dispensable. The investment necessary to implement de dewatering and drying system is R$ 8.509.752,32. But, this technology avoids aditional investment in landfills, lime and dewatering systems, which were considered as earned income, in addition to lower costs of internal and external sludge transport and lime demand R$ 1.026.562,59 per year). The result of NPL (Net present value) will be positive in year 20 for the proposals of Andritz and Pieralise enterprises using exclusively biogas. If it is necessary to use natural gas, the maximun amount for the NPL equals zero is 180 Nm³/h. Keywords: Sludge. Sewage treatment station. Biogas. Thermal drying. UASB.

Orientador: Prof. Dr. Andreas Friedrich Grauer / Coorientadores: Profª Drª karen Juliana do Amaral e Prof. Dr. Gustavo Rafael Collere Possetti / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Mestrado Profissional em Meio Ambiente Urbano e Industrial, em parceria com o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial e a Universität Stuttgart. Defesa: Curitiba, 25/11/2016 / Inclui referências / Resumo: Os sistemas anaeróbios de tratamento de esgotos possibilitam o abatimento da carga orgânica, gerando subprodutos sólidos e gasosos que são fontes de energia renováveis. No entanto, no Brasil, esses subprodutos normalmente são considerados apenas como passivos ambientais, sendo seu aproveitamento energético pouco explorado. Neste trabalho avaliou-se o potencial de aproveitamento energético dos subprodutos de uma estação de tratamento anaeróbia de esgotos (ETE) de médio porte por meio da análise de fluxos de materiais (AFM) e de energia (AFE), que foram construídos com base nos dados operacionais coletados ao longo dos anos de 2014 e 2015. Identificou-se que a etapa de tratamento com maior potencial energético é o tratamento anaeróbio, sendo o biogás responsável por mais de 75% deste potencial. As lagoas aeradas e de decantação é a etapa de tratamento com o maior consumo de energia elétrica, responsável por mais de 70% da demanda da ETE. A partir das informações obtidas por meio da AFM e AFE foram calculados indicadores específicos de materiais e de energia, que foram comparados com dados reportados na literatura. Os mesmos dados foram utilizados para avaliação dos seguintes cenários: 1 - geração de eletricidade a partir do biogás, 2 - cogeração a partir do biogás, 3 - secagem térmica do lodo a partir do biogás, 4 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir do biogás, 5 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da combustão do lodo, escuma e biogás, 6 - secagem térmica do lodo e da escuma a partir da energia térmica do lodo, biogás e escuma e geração de energia elétrica a partir do biogás. Os cenários propostos foram avaliados quanto às suas potencialidades energéticas e custos evitados. Dentre os benefícios identificados na avaliação dos diferentes cenários, destaca-se o potencial de geração de energia elétrica da ordem de 1.600 MWhe, redução dos volumes de lodo e escuma chegando a 90%, e custos evitados que chegariam a R$ 1.184.446,79 em 2015. Palavras-chave: Biogás. Lodo. Escuma. Reatores anaeróbios / Abstract: Anaerobic wastewater treatment systems enable the reduction of the organic load present in wastewater, generating solid and gaseous byproducts which are renewable energy sources. However, in Brazil, these byproducts normally are considered only as environmental liabilities, being your energy use poorly explored. In this work the energetic potential of byproducts generated in a medium size wastewater treatment plant (ETE) were evaluated by the materials (AFM) and energy flow analysis (AFE) that were built based on operational data collected over the years 2014 and 2015. It was identified that the treatment step which offers the highest energetic potential was the anaerobic treatment and the biogas responsible for more than 75% of energetic potential. The aerated lagoon and decantation is the treatment step with the highest energetic consumption from ETE, responsible for more than 70% of ETE demand. Based on information obtained from AFM and AFE, specific indicators of material and energy were calculated and compared to data reported in the literature. The same data obtained were used for evaluated the following scenarios: 1 - generation of electricity from biogas, 2 - cogeneration from biogas, 3 - sludge drying from biogas thermal energy, 4 - sludge and scum thermal drying from biogas energy, 5 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion, 6 - sludge and scum thermal drying from the sludge, scum and biogas combustion and electricity generation from biogas. The proposed scenarios were evaluated about energetic potentials and avoided costs. Among the identified benefits in the evaluation of different scenarios, stands out the potential of electricity generation about 1.600 MWhe, reduction of sludge and scum volume reaching until 90% and avoided costs which would reach R$ 1.184.446,79, in 2015. Key-words: Biogas. Sludge. Scum. Anaerobic Reactors