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Previous issue date: 2017-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The swine breeding stands out on worldwide due to its constant growth. However, environmental problems have increased as the activity gains recognition, consequently, planning and management of waste produced have been required in the systems. Animal carcasses disposal inside or outside the animal rearing farms is under concern and object of discussion about good practices to do it considering biosecurity aspects. One alternative is the swine manure and swine carcass co-digestion in order to improve biogas production. At the same time, it is known that animal carcass has some pathogenic microorganisms of zoonotic importance. In this context, this research aimed at studying swine carcass co-digestion and swine manure as well as its implications on biogas yield and digestate sanitation. This study was carried out under mesophilic temperature (37 ºC) and triplicate tests. Biogas volume was measured using eudiometer tubes, according to VDI 4630. The trials used the carcass sample digestion in a separate way and loading rates of carcass/manure were 3, 7.5 and 15kg.m-3manure, which represented 1, 2.5 and 5 times of mortality/manure production rates on typical swine farms (Mortality rate of 7% .year-1 for matrices). The inactivation trials were carried out in separated. Then it was evaluated the inactivation of the following microorganisms models (E. coli, Salmonella enterica serovar Senftenberg, PCV2, and bacteriophage MS2 and PhiX-174). Four inactivation strategies were carried out at two temperatures (24 ºC and 37 ºC) and two swine carcass/swine manure ratios were also studied (3kgcarcass.m-3manure and 15 kgcarcass.m-3manure). The swine carcass presented biochemical methane potential (BMP) of 1076 ± 48 LNbiogas.kgSVadic-1, and its co-digestion with swine manure increases biogas production potential when compared to manure monodigestion. The model microorganisms such as E. coli, S. Senftenberg and PCV2 (37°C) were completely inactivated until 30 days, while PCV2 (24°C), MS2 and PhiX-174 were more resistant. The temperature of co-digestion process influences the time required for microorganisms’ inactivation. Inactivation results suggest that, during co-digestion at 37°C, there is a greater pathogen reduction when compared to the same process at 24° C. It is recommended to use a pre-treatment process to biodigestor without heating system and under mesophilic temperature to ensure biosafety. / A suinocultura se destaca no cenário mundial devido ao seu constante crescimento. Todavia, os problemas ambientais aumentam à medida que a atividade ganha reconhecimento, por isso, são necessários planejamento e gestão dos resíduos produzidos nos sistemas. Um dos desafios da atividade é a destinação de animais mortos, logo, são necessárias alternativas que aliem proteção do meio ambiente e saúde pública bem como opções de baixo custo. Uma das alternativas é realizar a codigestão de carcaça suína com dejeto suíno para melhorar a produção de biogás. Ao mesmo tempo, é de conhecimento que a carcaça animal possui micro-organismos patogênicos de importância zoonótica. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi estudar a codigestão de dejeto suíno e carcaça suína, suas implicações sobre a produção de biogás e sanitização do digestato. Os estudos de digestão foram conduzidos em batelada, sob condições mesofílicas (37ºC) e em triplicata. Foram utilizados tubos eudiômetros para mensurar o biogás produzido, conforme norma VDI 4630. Os experimentos envolveram a digestão de amostras de carcaça em separado e das relações de mistura entre carcaça e dejeto nas seguintes proporções: 3; 7,5 e 15 kgcarcaça.m-3dejeto, as quais representaram 1; 2,5 e 5 vezes a mortalidade encontrada em granjas comerciais (mortalidade de 7%.ano-1 para matrizes). Os experimentos de inativação de patógenos foram conduzidos em separado. Avaliou-se a inativação de micro-organismos modelos (E. coli, Salmonella entérica serovar Senftenberg, PCV2, MS2 e PhiX-174). Quatro estratégias de inativação foram estudadas: duas temperaturas (24ºC e 37ºC) e duas relações de carcaça suína/dejeto suíno (3kg.m-3 e 15kg.m-3). Os resultados mostraram que a carcaça suína tem um potencial de 1076 ± 48 LNbiogás.kgSVadic-1, e a sua codigestão com dejeto suíno aumenta o potencial de produção de biogás comparando com a monodigestão do dejeto. Os micro-organismos modelo E. coli, S. Senftenberg e PCV2 (37 ºC) foram totalmente inativados em 30 dias, enquanto o PCV2 (24 ºC), MS2 e PhiX -174 foram mais resistentes. A temperatura do processo de codigestão influencia no tempo necessário para a inativação dos micro-organismos. Os resultados de inativação sugerem que, durante a codigestão a 37 ºC, ocorre maior redução de patógenos quando comparada ao mesmo processo a 24 ºC. Recomenda-se a utilização de processo de pré-tratamento para biodigestores sem sistema de aquecimento e em temperaturas mesofílicas, a fim de garantir a biossegurança.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/2956 |
| Date | 16 February 2017 |
| Creators | Tápparo, Deisi Cristina |
| Contributors | Kunz, Airton, Kunz, Airton, Gomes, Simone Damasceno, Viancelli, Aline |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 6588633818200016417, 500, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, UNIOESTE, Brasil, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
| 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 | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5347692450416052129, 600, 600, 600, 600, 2214374442868382015, 162673199464443160, 2075167498588264571 |
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