Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001-09-27Bitstream added on 2014-06-13T19:08:56Z : No. of bitstreams: 1 steil_l_me_araiq.pdf: 799428 bytes, checksum: ea2cd9b8adbc44bdd76ac6b53c7d3a09 (MD5) / Investigou-se a influência da utilização de inóculos sobre a digestão anaeróbia de resíduos de aves de postura, frangos de corte e suínos em biodigestores modelo batelada com volume útil de 60 L operados à temperatura ambiente, por meio da caracterização do potencial e distribuição da produção de biogás ao longo do tempo, o estudo da redução de sólidos, a análise das características dos efluentes quanto à concentração de ácidos graxos voláteis e por meio da determinação do número mais provável (NMP) de coliformes fecais e totais nos afluentes e efluentes. Avaliou-se também a atividade metanogênica nos biodigestores com 10 % de inóculo. Foram testadas três concentrações de inóculo: 0, 10 e 15 %. Os resultados mostraram que os resíduos de aves de postura, frangos de corte e suínos são bons substratos para o processo de digestão anaeróbia, apresentando potenciais médios que variaram de 0,3828 a 0,4403 m3, de 0,3495 a 0, 3915 m3, e de 0,1949 a 0,4466 m3 de biogás por kg de ST adicionados, respectivamente para resíduos de aves de postura, frangos de corte e suínos. Com base em todos os parâmetros estudados, as concentrações de inóculo que promoveram melhores resultados foram 10 % para resíduos de aves de postura e frangos de corte, e 15 % para resíduos de suínos. O tratamento anaeróbio revelou-se eficiente na remoção de coliformes totais e fecais independente da concentração de inóculo, alcançando porcentagens médias de redução de NMP que variaram de 99,71 % de 1,09 x 102 a 100 %. A atividade metanogênica específica foi mais elevada nas amostras provenientes dos biodigestores operados com resíduos de aves de postura (0,0340 mmol CH4 g-1 SV h-1), seguida pelos resíduos de frangos de corte (0,0188 mmol CH4 g-1 SV h-1) e suínos (0,0029 mmol CH4 g-1 SV h-1). Estes resultados parecem estar mais associados aos teores... / This study was carried out in 60 L volume batch digesters at ambient temperature and investigated the inoculums concentration effects on anaerobic digestion of laying hens, poultry and piggery wastes through evaluation of potential and distribution of biogas production along the time, solids removal, analyze of volatile fatty acids efluent concentration and by monitoring the most probable number (MNP) of total and faecal coliforms in the inffluents and effluents. Specific methanogenic activity (SMA) into the 10 % inoculum digesters was also measured. Three inoculum concentrations (0, 10 and 15 %) were tested. Results showed that laying hens, poultry litter and piggery wastes are good substrats to anaerobic digestion. The potential biogas production varied from 0.03828 to 0.4403 m3, 0.3495 to 0.3915 m3 and 0.1949 to 0.4466 m3 of biogas kg-1 of total solids added, respectively for laying hens, poultry and piggery wastes. The best results for inoculum concentration were 10 % for laying hens and poultry wastes, and 15 % for piggery wastes. Anaerobic digestion was efficient for reduction of the most probable mean number of total and faecal coliforms. Reduction of MNP mean varied from 99.71 of 1,09 x 102 to 100 %. SMA test showed the best activity was from laying hens wastes (0,03400 mmol CH4 g-1 SV h-1), followed by poultry wastes (0,01877 mmol CH4 g-1 SV h- 1) and by piggery wastes (0,00293 mmol CH4 g-1 SV h-1). Results of SMA test appear to be most affected by volatile solids content of the samples than the best ability of the microrganisms to convert substrate. The best organic load rate for activity test were 0,25 g DQO g-1 SV.

Abstract Quality and economical requirements have raised evident need and interest in the industry to further develop continuous kraft cooking. A Kappa number, representing the cooking degree, is one of the few quality measures of cooking, and usually the only one measured on-line. Cooking degree is mainly controlled by temperature, chemical charge, and cooking time. Cooking conditions strongly depend on the packing degree of a chip column in the digester. At the same time, the packing of a chip column is affected by the cooking degree of chips. A typical problem is that the conditions and cooking degree in the process are not known. To achieve better control, more information about the cooking process is required. The aim of this thesis has been to more accurately describe the cooking conditions and phenomena in the digester scale. Conventional and Downflow Lo-Solids™ continuous cooking processes, producing both softwood and hardwood pulp, were investigated. Information achieved from measurements, and physical and chemical models describing chip scale phenomena, were utilised. Kappa number modelling was based on the use of an optimised and on-line adapted Gustafson's model. Modelling over grade change situations was accomplished by smoothly adjusting the model parameters as a function of temperature change profiles. Real-time profiles of cooking chemicals, temperature, and lignin and carbohydrates contents of chips within the processes were modelled. These real-time profiles were utilised in the modelling of the chip column's packing degree in the conventional process. Based on the developed models, blow-line Kappa numbers of both processes were predicted. By exploiting the prediction results, a new control strategy for the Kappa number was developed. In the strategy, set points for chemical charge and cooking temperature are iteratively solved by using only the developed prediction models of the blow-line Kappa number. It was shown that the modelled profiles of wood components and cooking chemicals can give new information regarding the continuous cooking processes. The modelling results are feasible in control purposes, and they also can support the operators' work. In the new control strategy, compared to the widely used H-factor based control, chemical concentrations can be more precisely taken into account.

In Vietnam, the research and application of biogas technology were given a considerable attention in past 30 years. There is several biogas plant models apply in the suburban and rural areas where most people’s life is based on animal husbandry. Each biogas plant model own strong points or weakness that adapt to detail circumstances. The biogas plants play a key role within the VACB farming system especially in the Mekong Delta where produce more than 50% of yearly national agriculture production. This paper gives a comprehensive overview on the popular biogas models in the Mekong Delta through its development history. Knowing on the presented biogas technology in the Mekong Delta will lead the biogas-related organizations or private on biogas development at this region. / Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ khí sinh học đã được chú ý trong 30 năm gần đây. Một số mô hình khí sinh học đã và đang được lắp đặt tại các vùng ngoại ô và nông thôn là những nơi tập trung nhiều hộ dân chăn nuôi heo. Có nhiều mô hình khí sinh học đã được triển khai, trong đó mỗi mô hình đều có những điểm mạnh và điểm yếu đáp ứng theo từng yêu cầu cụ thể. Ở ĐBSCL nơi sản xuất trên 50% sản lượng nông nghiệp của cả nước, hầm ủ khí sinh học đóng một vai trò quan trọng trong mô hình canh tác VACB. Bài báo này trình bày chi tiết các kiểu hầm ủ khí sinh học phổ biến tại ĐBSCL tương ứng với từng thời điểm phát triển của công nghệ này. Sự hiểu biết về các kiểu hầm ủ khí sinh học hiện tại ở ĐBSCL sẽ giúp các tổ chức hoặc cá nhân có liên quan trong việc định hướng phát triển công nghệ khí sinh học cho toàn vùng.

Orientador: Jorge de Lucas Júnior / Banca: Mônica Sarolli Silva de Mendonça Costa / Banca: Roberto Alves de Oliveira / Resumo: Objetivou-se avaliar o efeito da reutilização das camas de quatro lotes de frango de corte, sobre a produção de biogás, sendo estas submetidas ou não à diluição e separação de sólidos e líquidos em biodigestores operados em batelada e contínuo. No Capítulo 1 é apresentado o problema, a justificativa do estudo juntamente com os objetivos gerais do projeto. O Capítulo 2 teve como objetivo avaliar as diluições de cama de frango e as concentrações de Sólidos Totais (ST). As camas de casca de amendoim foram diluídas em água e separadas em peneira de malha de 3 mm, nas seguintes proporções: 2:1; 4:1 até 14:1. Assim foi escolhida a diluição 4:1 (a qual se obteve 3,01 % de ST) para realizar os ensaios. Os Capítulo 3 e 4 avaliaram as camas de quatro lotes de frango de corte com diluição 4:1, submetidas ou não à separação de sólidos, em biodigestores batelada e contínuo respectivamente. O tratamento não peneirado obteve maiores produções de biogás em relação ao tratamento peneirado (Capítulo 3), ao passo que no Capítulo 4 os resultados se inverteram. Em ambos os os ensaios experimentais, ocorreram aumento da concentração de minerais em massa. O objetivo do Capítulo 5 foi avaliar o processo de compostagem da cama de frango, após diluição e separação de sólidos. O ensaio foi conduzido por um período de 90 dias, utilizando-se a cama de frango de corte de 4º reutilização. Foram utilizados para montagem da leira 348,94 kg de cama de frango/MN. A cama retida na peneira se mostrou favorável ao processo de compostagem, apresentando uma relação C:N de 12:1, o que influenciou na redução de 25 % dos ST ao final do enleiramento. / Abstract: This study aimed to evaluate the effect of reuse of litters of four batches of broilers on the production of biogas. The litters were submitted or not the dilution and separation of solids and liquids in batch and continuous systems of anaerobic digestion (AD). In Chapter 1 is presented the problem, the justification of the study together with the general objectives of the project. Chapter 2 was to evaluate the dilutions of broiler litter and the concentrations of Total Solids (TS) for AD. The litter of peanut hulls was diluted in water and separated in a mesh sieve of 3 mm, as follows: 2:1, 4:1 to 14:1. The highest values of TS were found in the lower dilutions, was chosen as the dilution 4:1 (which returned 3.01% in TS) to perform the tests for AD. In Chapter 3 and 4 were intended to assess the DA of the litters of four batches of broiler with 4:1 dilution, or not submitted to the separation of solids in batch and continuous systems, respectively. The treatment not sieved obtained higher production of biogas in the treatment sieved (Chapter 3), while Chapter 4 the results are reversed. In both chapters were reductions of mineral mass (kg) after AD. The purpose of Chapter 5 was to evaluate the process of composting of broiler litter, after dilution and separation of solids. The test was conducted in a period of 90 days, using the litter of broilers from 4 reuses. Were used for assembling a pile 348.94 kilograms of broiler litter / MN. The litter retained on the sieve was favorable to the process of composting, giving a C:N of 12:1, which influenced the reduction of 25% of the end of piling ST. / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T20:08:42Z : No. of bitstreams: 1 aires_am_me_jabo.pdf: 8042698 bytes, checksum: cee6205ffc3aed9386f08ebaca4e0466 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Objetivou-se avaliar o efeito da reutilização das camas de quatro lotes de frango de corte, sobre a produção de biogás, sendo estas submetidas ou não à diluição e separação de sólidos e líquidos em biodigestores operados em batelada e contínuo. No Capítulo 1 é apresentado o problema, a justificativa do estudo juntamente com os objetivos gerais do projeto. O Capítulo 2 teve como objetivo avaliar as diluições de cama de frango e as concentrações de Sólidos Totais (ST). As camas de casca de amendoim foram diluídas em água e separadas em peneira de malha de 3 mm, nas seguintes proporções: 2:1; 4:1 até 14:1. Assim foi escolhida a diluição 4:1 (a qual se obteve 3,01 % de ST) para realizar os ensaios. Os Capítulo 3 e 4 avaliaram as camas de quatro lotes de frango de corte com diluição 4:1, submetidas ou não à separação de sólidos, em biodigestores batelada e contínuo respectivamente. O tratamento não peneirado obteve maiores produções de biogás em relação ao tratamento peneirado (Capítulo 3), ao passo que no Capítulo 4 os resultados se inverteram. Em ambos os os ensaios experimentais, ocorreram aumento da concentração de minerais em massa. O objetivo do Capítulo 5 foi avaliar o processo de compostagem da cama de frango, após diluição e separação de sólidos. O ensaio foi conduzido por um período de 90 dias, utilizando-se a cama de frango de corte de 4º reutilização. Foram utilizados para montagem da leira 348,94 kg de cama de frango/MN. A cama retida na peneira se mostrou favorável ao processo de compostagem, apresentando uma relação C:N de 12:1, o que influenciou na redução de 25 % dos ST ao final do enleiramento. / This study aimed to evaluate the effect of reuse of litters of four batches of broilers on the production of biogas. The litters were submitted or not the dilution and separation of solids and liquids in batch and continuous systems of anaerobic digestion (AD). In Chapter 1 is presented the problem, the justification of the study together with the general objectives of the project. Chapter 2 was to evaluate the dilutions of broiler litter and the concentrations of Total Solids (TS) for AD. The litter of peanut hulls was diluted in water and separated in a mesh sieve of 3 mm, as follows: 2:1, 4:1 to 14:1. The highest values of TS were found in the lower dilutions, was chosen as the dilution 4:1 (which returned 3.01% in TS) to perform the tests for AD. In Chapter 3 and 4 were intended to assess the DA of the litters of four batches of broiler with 4:1 dilution, or not submitted to the separation of solids in batch and continuous systems, respectively. The treatment not sieved obtained higher production of biogas in the treatment sieved (Chapter 3), while Chapter 4 the results are reversed. In both chapters were reductions of mineral mass (kg) after AD. The purpose of Chapter 5 was to evaluate the process of composting of broiler litter, after dilution and separation of solids. The test was conducted in a period of 90 days, using the litter of broilers from 4 reuses. Were used for assembling a pile 348.94 kilograms of broiler litter / MN. The litter retained on the sieve was favorable to the process of composting, giving a C:N of 12:1, which influenced the reduction of 25% of the end of piling ST.

This study aims to gather, analyze, and interpret the potential and economic feasibility of sequestering carbon dioxide and/or generating renewable energy from the processing of pig manure, via time series analysis, using the Box and Jenkins (1970) models for future prediction. Swine production systems generate large amounts of waste which are highly polluting and impact the environment, principally greenhouse gases. When treated, these gases produce methane gas and in turn biogas, which when removed correctly is converted into electricity and carbon credits, leaving behind a high quality biofertilizer. This scenario of carbon dioxide sequestration was only possible after the adoption of the Kyoto Protocol, which provides for the Clean Development Mechanism (CDM) and the sale of Certified Emission Reductions (CER); electrical energy was affected by Regulatory Resolution 482/ 2012 of the National Electric Energy Agency (ANEEL). Data were was gathered with the support of the Municipal Association of Swine Producers of Toledo (AMST) and the BRF Company. This study demonstrates that it is feasible to use biogas and that the payback period follows a production scale with equipment operating 10 hours or more daily. Consequently, the payback period will be between 70 and 80 months, with production of electrical energy and/or in conjunction with the production of carbon credits. The study also shows that the production volume is feasible and should accommodate a minimum number of pigs. In addition, prediction models are important tools since they anticipate the behavior of the series under study, providing support so that investments can be made, reducing risks to the both the swine producer (in the area of finances) and to the farm, as well as allowing for another source of income. By reducing production costs, autonomy is guaranteed in ensuring an uninterrupted supply of electricity, which is needed for swine operations which become more and more dependent on technology. / O presente estudo visa reunir, analisar e interpretar o potencial e a viabilidade econômica do sequestro de gás carbônico e/ou a geração de energia renovável proveniente do tratamento de dejetos suínos, por meio da análise de séries temporais, com utilização dos modelos de previsão Box e Jenkins (1970). Como os sistemas de produção de suínos geram grande quantidade de dejetos altamente poluentes e impactantes no meio ambiente, principalmente os gases de efeito estufa, estes, ao serem tratados, produzirão o gás metano e dentro deste o biogás que, ao ser eliminado corretamente é convertido em energia elétrica e em créditos de carbono, restando na propriedade um biofertilizante de alta qualidade. Cenário do sequestro de gás carbônico que só foi possível após a aprovação do Protocolo de Quioto que prevê o Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), a comercialização dos Certificados de Emissões Reduzidas (CER) e, no âmbito da energia elétrica, pela Resolução Regulamentadora 482/2012 da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Para o levantamento dessas informações, contou-se com o apoio da Associação Municipal dos Suinocultores de Toledo (AMST) e da Empresa BRF. Esta pesquisa demonstra que é viável a utilização do biogás e que o período de retorno obedece a uma escala de produção com um funcionamento diário dos equipamentos de 10 horas ou mais. Dessa forma, o período do retorno do investimento será entre 70 a 80 meses, com a produção de energia elétrica e/ou em conjunto com a produção de créditos de carbono. Mostra também que o volume de produção é viável, desde que aloje um número mínimo de suínos. Além disso, o uso de modelos de previsão é importante ferramenta, pois antecipam o comportamento da série em estudo, fornecendo ao produtor subsídios para que o investimento seja feito reduzindo o risco ao suinocultor, tanto nos aspectos financeiros, pois a granja terá mais uma fonte de renda, quanto na redução dos custos de produção, já que terá autonomia no fornecimento de energia elétrica ininterruptamente, o que é necessário nos sistemas de criação cada vez mais tecnificados.

No presente trabalho foram realizados estudos para verificar as interferências do lançamento de resíduos de Estações de Tratamento de Água nas Estações de Tratamento de Esgoto com decantação primária. A ETA estudada utilizava cloreto férrico como coagulante primário e possuía decantadores com descarga de fundo diária. As interferências nos decantadores primários da ETE foram simuladas por meio de testes de sedimentação e nos digestores de lodo, por meio de testes de tratabilidade anaeróbia. Testes e análises complementares também foram realizados para verificar eventuais interferências no tratamento biológico da fase líquida do esgoto e no tratamento físico da fase sólida do esgoto. Os resultados indicaram aumento na eficiência de sedimentação em conseqüência do aumento da quantidade e concentração do resíduo de ETA introduzido no esgoto. Obteve-se, por exemplo, um incremento de até 50% na remoção de sólidos suspensos e turbidez, 40% na de DQO e fosfatos e 30% na de nitrogênio. No entanto, obteve-se um maior volume de lodo primário, embora de menos concentrado. De acordo com os resultados dos testes de tratabilidade anaeróbia, os resíduos da ETA não foram tóxicos ao processo. Com relação ao tratamento biológico da fase líquida do esgoto e ao tratamento físico do lodo, não foram verificadas interferências significativas no desempenho dos mesmos, embora recomenda-se o desenvolvimento de pesquisas mais específicas, especialmente sobre o processo de adensamento. Pode-se concluir que resíduos similares aos gerados na ETA estudada poderão ser dispostos em ETEs com decantação primária, sem interferências prejudiciais no seu desempenho. / In the present work simulations studies were conducted to verify the impact of Water Treatment Plants (WTP) residuals on the performance of Wastewater Treatment Plants (WWTP). The WTP under investigation used ferric chloride as primary coagulant, was type Complete Cicle with sedimentation tanks with daily bottom discharge. The interferences in the primary sedimentation tanks were simulated using sedimentation tests, while the sludge digesters were simulated using anaerobic treatability tests. Complementary tests and analysis also were realized to verify eventual interferences in the wastewater biological treatment and in the physical treatment of the sludge. The results indicated an increment in the sedimentation eficiency caused by increasing the WTP residuals dose added into the wastewater. As WTP residuals was added at up to 225 mg dry weight solids per liter of wasterwater, the removal of solids, COD, phosphate and nitrogen, for example, increased in 50%. However, the primary tanks settled sludge volume increased considerably. According to the anaerobic treatability tests results, the WWP residuals had not toxical effects on the process, interfering positively on the methane production. Concerning the wastewater biological treatment and sludge physical treatment, no significant impacts on their performance were observed. Therefore, it can be concluded that conventional WWTP can receive similar WTP residuals as those of the WTP here studied without any negative impacts on their performance.

No presente trabalho foram realizados estudos para verificar as interferências do lançamento de resíduos de Estações de Tratamento de Água nas Estações de Tratamento de Esgoto com decantação primária. A ETA estudada utilizava cloreto férrico como coagulante primário e possuía decantadores com descarga de fundo diária. As interferências nos decantadores primários da ETE foram simuladas por meio de testes de sedimentação e nos digestores de lodo, por meio de testes de tratabilidade anaeróbia. Testes e análises complementares também foram realizados para verificar eventuais interferências no tratamento biológico da fase líquida do esgoto e no tratamento físico da fase sólida do esgoto. Os resultados indicaram aumento na eficiência de sedimentação em conseqüência do aumento da quantidade e concentração do resíduo de ETA introduzido no esgoto. Obteve-se, por exemplo, um incremento de até 50% na remoção de sólidos suspensos e turbidez, 40% na de DQO e fosfatos e 30% na de nitrogênio. No entanto, obteve-se um maior volume de lodo primário, embora de menos concentrado. De acordo com os resultados dos testes de tratabilidade anaeróbia, os resíduos da ETA não foram tóxicos ao processo. Com relação ao tratamento biológico da fase líquida do esgoto e ao tratamento físico do lodo, não foram verificadas interferências significativas no desempenho dos mesmos, embora recomenda-se o desenvolvimento de pesquisas mais específicas, especialmente sobre o processo de adensamento. Pode-se concluir que resíduos similares aos gerados na ETA estudada poderão ser dispostos em ETEs com decantação primária, sem interferências prejudiciais no seu desempenho. / In the present work simulations studies were conducted to verify the impact of Water Treatment Plants (WTP) residuals on the performance of Wastewater Treatment Plants (WWTP). The WTP under investigation used ferric chloride as primary coagulant, was type Complete Cicle with sedimentation tanks with daily bottom discharge. The interferences in the primary sedimentation tanks were simulated using sedimentation tests, while the sludge digesters were simulated using anaerobic treatability tests. Complementary tests and analysis also were realized to verify eventual interferences in the wastewater biological treatment and in the physical treatment of the sludge. The results indicated an increment in the sedimentation eficiency caused by increasing the WTP residuals dose added into the wastewater. As WTP residuals was added at up to 225 mg dry weight solids per liter of wasterwater, the removal of solids, COD, phosphate and nitrogen, for example, increased in 50%. However, the primary tanks settled sludge volume increased considerably. According to the anaerobic treatability tests results, the WWP residuals had not toxical effects on the process, interfering positively on the methane production. Concerning the wastewater biological treatment and sludge physical treatment, no significant impacts on their performance were observed. Therefore, it can be concluded that conventional WWTP can receive similar WTP residuals as those of the WTP here studied without any negative impacts on their performance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / From the duration of the Kyoto Protocol, there has been a renewed interest in technology of bio-digesters. As they allow a reduction in the emission of greenhouse gases compared to other waste treatment methods, their deployment can permit the marketing of carbon credits, resulting in money. The present study aims to analyze the process of dissemination of this technology in Santa Rosa, situated in the northwestern of Rio Grande do Sul state, especially powered by private companies. The profile properties that have these installed equipment, in addition to an examination of possible difficulties encountered by land owners, towards the deployment and use of this technology, with the contribution of biodigesters, on the energy issue and mitigation of environmental pollution in these areas. Through a revision of the existing literature and application of questionnaires some information about the installation of bio-digesters were taken, noticing if they contribute as alternatives in order to add value to the breeding properties and as viable alternative to the solution of environmental problems involved in the process. This study revealed that 33.33% of installed equipment is disabled. The work also presents a case study of isolated electric power generation using biogas as a fuel in an internal combustion engine of Otto cycle, in conjunction with CDM project, installed in a midsize property of pig breeding. The generation plant consists of a stationary Otto cycle engine, adapted to operate with biogas, coupled to an electric generator nominal 30 kVA three-phase. Through the study of the economic and financial feasibility, it was concluded that the application for generating electricity is viable and the overall efficiency of the system is satisfactory. Through another point of view, it presents a second case study, on the insertion of a property in a project of clean development mechanism (CDM) in pig production. / A partir da vigência do Protocolo de Kyoto, houve um interesse renovado pela tecnologia dos biodigestores. Como eles permitem uma redução na emissão de gases do efeito estufa, em relação a outros métodos de tratamento de dejetos, a sua implantação pode permitir a comercialização de créditos de carbono, resultando em valores monetários. O presente trabalho tem como objetivo analisar o processo de disseminação desta tecnologia na microrregião de Santa Rosa, situada na mesorregião do Noroeste Riograndense, impulsionada, especialmente, por empresas privadas. Estudou-se o perfil das propriedades que possuem estes equipamentos instalados, além de uma análise das possíveis dificuldades encontradas pelos proprietários rurais, no sentido de implantação e utilização dessa tecnologia, verificando-se a contribuição dos biodigestores, referente à questão energética e minimização da poluição do meio ambiente nessas áreas. Através da revisão da literatura existente e aplicação de questionários, foram levantadas diversas informações acerca da instalação de biodigestores, observando se contribuem como alternativa de agregação de valor às propriedades criadoras e como alternativa viável para a solução dos problemas ambientais envolvidos no processo. O presente estudo revelou que 33,33% dos equipamentos instalados encontram-se desativados. O trabalho também apresenta um caso prático de geração de energia elétrica isolada, utilizando biogás como combustível em um motor à combustão interna do Ciclo Otto, em conjunto com projeto de MDL, instalado em uma propriedade de médio porte, para criação de suínos. A planta de geração consiste de um motor estacionário de Ciclo Otto, adaptado para operar com biogás, acoplado a um gerador elétrico trifásico de 30 kVA nominal. Através do estudo da análise de viabilidade econômico-financeira, concluiu-se que a aplicação para a geração de energia elétrica é viável e a eficiência global do sistema é satisfatória. Numa outra visão, apresenta-se um segundo caso prático, na inserção de uma propriedade em um projeto de mecanismo de desenvolvimento Limpo (MDL) na suinocultura.

Les procédés anaérobies de traitement de déchets apparaissent clairement pouvoir répondre à l'enjeu socio-économique actuel que représente la valorisation énergétique de la fraction organique contenue dans les déchets ménagers. En effet, les processus de dégradation anaérobies font intervenir en cascade, différentes réactions et populations de micro-organismes permettant de transformer la matière organique en biogaz riche en méthane. Une bonne connaissance des effets des paramètres opérationnels sur l'orientation des métabolismes s'avère ainsi nécessaire à l'émergence de solutions permettant d'optimiser ces procédés. Ceci est notamment le cas pour la dernière étape, appelée méthanogenèse. Dans ce contexte, l'approche isotopique reposant sur la mesure de la composition isotopique (13C/12C) du méthane et du dioxyde de carbone, devrait pouvoir répondre à cet objectif en permettant l'identification des métabolismes à l'origine de la production du méthane. La transposabilité à l'étude de la digestion anaérobie des déchets de cette approche isotopique déjà utilisée dans les écosystèmes naturels, a tout d'abord été vérifiée expérimentalement. Les effets de certains paramètres opérationnels connus pour avoir un impact fort sur le processus de digestion anaérobie, tels que la température et la concentration en azote ammoniacal, ont ensuite été étudiés. Il a été mis en évidence qu'en condition thermophile, la méthanogenèse acétoclaste observée en condition mésophile, était remplacée par une oxydation syntrophique de l'acétate lors de la digestion anaérobie des déchets ménagers. Des expériences sur acétate ont montré que cet effet sur les voies métaboliques n'était toutefois pas systématique et pourrait ne pas être dû à un effet direct d'une augmentation de la température, mais plutôt à l'accroissement de la concentration en ammoniaque qui en résulte. D'autres expériences ont clairement établi qu'une augmentation de la concentration en azote ammoniacal conduisait également à la mise en place de l'oxydation syntrophique de l'acétate. Le couplage de l'approche isotopique avec des analyses microbiologiques a révélé que cette réaction d'oxydation syntrophique de l'acétate, à haute concentration en azote ammoniacal, pouvait s'établir telle que déjà décrite, par la mise en place d'une relation symbiotique bactéries/archées hydrogénotrophes strictes, mais également de manière différente en impliquant des membres de la famille Methanosarcinaceae qui pourraient réaliser seuls les deux étapes de la réaction (oxydation et méthanogenèse hydrogénotrophe). L'application de l'approche isotopique a également permis de mettre en évidence, lors d'une expérience visant à simuler la recirculation de différents effluents au sein d'une installation de stockage de déchets bioactive, l'influence de la nature de l'effluent sur l'orientation des métabolismes méthanogènes. Enfin, l'influence de la proportion de déchets verts, lors de la co-digestion biodéchets / déchets verts, sur la concentration en ions ammonium libérés ainsi que sur l'orientation du métabolisme en résultant, a été étudiée. Les potentialités d'une utilisation de l'approche isotopique sur site ont également été investiguées au travers d'une campagne de mesures sur une installation de stockage de déchets non dangereux. / Anaerobic waste treatment processes are clearly part of the answer to a current important socio-economic issue in waste management: energy production from the organic fraction of municipal solid waste. The anaerobic digestion of municipal solid waste is a complex process involving numerous reactions and microorganism communities. At the end of the degradation process, some biogas with a particularly high methane content is produced. A detailed knowledge on how operational parameters affect metabolism orientations is required to optimize these treatment processes. This is in particular the case for the last degradation reaction called methanogenesis. In this context, an isotopic approach based on isotopic composition measurements (13C/12C) for methane and carbon dioxide can provide some clues with regard to this objective. Indeed, this methodology enables the determination of the methanogenic pathways by which methane is produced.Transferability of the isotopic approach used for natural ecosystems to the field of anaerobic digestion of municipal solid waste was first experimentally verified. In a second time, the effects of some operational parameters known to strongly impact the anaerobic digestion process, such as temperature and ammonia concentration, were studied. During anaerobic digestion of reconstituted municipal solid waste in thermophilic conditions, it was shown that aceticlastic methanogenesis (occurring in mesophilic conditions) was replaced by a syntrophic acetate oxidation reaction. Additional experiments using acetate as sole substrate were performed and showed that this effect on the metabolic pathways was not systematic. Consequently, it cannot be due to a direct effect of the temperature increase. It could rather be explained by the induced and indirect increase in ammonia concentration. Additional experiments clearly demonstrated that an increase in ammonia concentration led to the establishment of a syntrophic acetate oxidation reaction. The isotopic approach was combined with microbiological analyses and showed that the syntrophic acetate oxidation reaction occurring at high ammonia concentration during acetate incubations could have been performed through a syntrophic relationship between bacteria and strict hydrogenotrophic archaea, as previously described in the literature. Interestingly, the syntrophic acetate oxidation could also have occurred using a different pathway relying on members of the Methanosarcinaceae family putatively able to perform the two steps of the reaction (oxidation and hydrogenotrophic methanogenesis). In addition, the implementation of the isotopic approach during an experiment designed to simulate a landfill bioreactor evidenced the influence of the effluent's nature on the methanogenesis metabolism orientation. The influence of green waste proportion during the co-digestion of biowaste / green waste mixtures on resulting ammonia concentrations and methanogenesis pathways was also studied through dedicated experiments. Finally, the potential of the isotopic approach for landfill-scale application was investigated through a measurement campaign on a landfill site.