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Previous issue date: 2012-07-13 / Brazil has great potential in food production, although the large scale production of grains and animal protein has increased waste generation. This justifies the study of recycling practices, such as biodigestion and anaerobic co-digestion of wastewater, excreta and solid waste from farms and processing products since the processing of potential polluting waste into biofertilizers and biogas has contributed to effective sanitation and added value to the final product. The studied wastes were reused poultry litter from six, seven and eight lots and sieved swine wastewater (SWW), from piglet production unit. Two trials were carried out: the first one aimed at verifying which system, biodigestion or anaerobic co-digestion, has recorded the greatest potential for biogas production. With those results from the first trial, the second one could be started to determine the best hydraulic retention time (40 or 55 days), according to the following evaluated parameters: pH, electrical conductivity (EC), reduction of both total solids (TS) and volatile solids (VS), reduction of chemical oxygen demand (COD), N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn and Na contents, both in influent and effluent as well as the potential biogas production and analysis of total and thermo-tolerant coliforms. The results have shown higher biogas production (p <0.05) in treatments that used anaerobic co-digestion with SWW (0.179, 0.158 and 0.117 m3 kg added TS) for poultry litter with six, seven and eight lots, respectively. In this trial, there was no interaction among factors (poultry litter and used wastewater) or differences among treatments for COD decrease. For the second test, when hydraulic retention times were compared, the biogas production was statistically higher (p <0.05) in 55 day (0.04, 0.05 and 0.03 m3/kg TS added), respectively for poultry litter with six, seven and eight lots. According to COD decrease, the largest decreases (p <0.05) were observed at 55 days (45.83, 67.49 and 29.45%), respectively, for the poultry litter with six, seven and eight lots. There was no total or thermo-tolerant coliform in biofertilizer, in both trials. According to the chemical composition of biofertilizers, there was higher concentration of nutrients in effluent when compared to the influent due to carbon losses in biogas for both trials. In the first trial, the Mg levels remained the same in both biofertilizers from co-digestion as in anaerobic digestion. For other nutrients, the biofertilizer from co-digestion of the increases ranged from 20.2% for Ca up to 92% for N. In the first trial, both processes were compared and there was an increase on nutrients concentration in co-digestion biofertilizers and the increases ranged from 20.2% for Ca up to 92% for N. For micronutrients, the variation was from 55.2% up to 904.7% in Cu. Thus, it was concluded that the anaerobic co-digestion of sieved swine wastewater and poultry litter with six, seven or eight lots plus a 55 day hydraulic retention time is the best option for recycling energy and nutrients, although it has resulted in greater concentration of Cu and Zn in biofertilizer / O Brasil apresenta grande potencialidade na produção de alimentos, porém, a produção em larga escala de grãos e proteína animal tem levado ao aumento da geração de resíduos. Este fato justifica o estudo de práticas de reciclagem, tais como a biodigestão e a co-digestão anaeróbia de águas residuárias e resíduos sólidos oriundos de criatórios e beneficiamentos, pois a transformação de resíduos potencialmente poluidores em biofertilizante e biogás contribui para o saneamento eficaz e agrega valor ao produto final. Os resíduos utilizados nesta pesquisa foram camas de frango de seis, sete e oito lotes, além de água residuária da suinocultura (ARS) peneirada, proveniente de unidade produtora de leitões. Foram implantados dois ensaios: no primeiro ensaio, objetivou-se verificar qual dos processos, a biodigestão ou a co-digestão anaeróbia apresentaria o maior potencial de produção de biogás. Com os resultados do primeiro ensaio, iniciou-se o segundo para determinar qual o melhor tempo de retenção hidráulica (40 ou 55 dias) em função dos parâmetros avaliados, a saber: pH; condutividade elétrica (CE); redução de sólidos totais (ST) e sólidos voláteis (SV); redução da demanda química de oxigênio (DQO); teores de N, P, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, Mn e Na, tanto no afluente quanto no efluente, além dos potenciais de produção de biogás e análise de coliformes totais e termotolerantes. Como resultados, observaram-se maiores produções de biogás (p<0,05) nos tratamentos em que se empregou a co-digestão anaeróbia com ARS: 0,179; 0,158 e 0,117 m3 por kg de ST adicionados, para as camas de frango com seis, sete e oito lotes, respectivamente. Neste mesmo ensaio, não se observou interação entre os fatores (cama e águas utilizadas) nem diferenças estatísticas entre os tratamentos para a redução de DQO. Para o segundo ensaio, ao serem comparados os tempos de retenção hidráulica, observou-se produção de biogás estatisticamente maior (p<0,05) no tempo de 55 dias: 0,04; 0,05 e 0,03 m3 por kg ST adicionados, respectivamente, para as camas de frango com seis, sete e oito lotes. Quanto à redução de DQO, as maiores reduções (p<0,05) foram observadas aos 55 dias: 45,83; 67,49 e 29,45%, respectivamente, para camas de seis, sete e oito lotes. Não foram observados coliformes totais nem termotolerantes no biofertilizante, em ambos os ensaios. Com relação à composição química dos biofertilizantes, observou-se, de maneira geral, maior concentração de nutrientes no efluente quando comparado ao afluente, devido às perdas de C via biogás, em ambos os ensaios. No primeiro ensaio, onde foram comparados os dois processos, houve aumento na concentração de macronutrientes, no biofertilizante proveniente da co-digestão, os incrementos variaram desde 20,2% para o Ca até 92% para o N. Para os micronutrientes, a variação foi desde 55,2% para o Na até 904,7% para o Cu. Concluiu-se que a co-digestão anaeróbia entre água residuária de suinocultura peneirada e cama de frango com seis, sete ou oito lotes, com tempo de retenção hidráulica de 55 dias, é a melhor opção para a reciclagem energética e de nutrientes, porém resulta em maior concentração de Cu e Zn no biofertilizante
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/417 |
| Date | 13 July 2012 |
| Creators | Vicente Junior, Donizete Jose |
| Contributors | Costa, Mônica Sarolli Silva de Mendonça |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Parana, Programa de Pós-Graduação "Stricto Sensu" em Engenharia Agrícola, UNIOESTE, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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