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Previous issue date: 2016-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The urban solid waste is one of the main environmental problems noticed nowadays.
Through time the models of treatment and destination of residues (waste) more
commonly used were incineration and landfill. Landfill, specifically, generates, from
the decomposition of the organic fraction, solid urban waste gases which can be
used in the production of energy. This generation of gas can also be in smaller scale
using biodigesters, attending the demands of small communities, such as
Universidade Federal da Paraíba Campus I. Within this context, this work aims to
evaluate and compare the functioning of biodigesters to determine the most
adequate solution for implantation at UFPB Campus I using organic waste from the
University restaurant. Nowadays the university restaurant's waste is sent to Aterro
Sanitário Metropolitano de João Pessoa, a landfill, generating a daily average of
513,77kg of organic waste. For the analysis of a more adequate model, some criteria
were considered, such as the facility and cost of implantation, operation mode,
efficiency in treatment, income and applied technology, being selected the following:
Biodigester in batch (simplified model), Indian Biodigester, Chinese Biodigester,
Ferreira’s Biodigestor (2015), Fernandes’s Biodigestor (2013) and Reis’s Biodigestor
(2012), which were compared in terms of Moisture Content and the efficiency in
removal of solids, Temperature, Organic Loading Rate, Potential of Hydrogen,
alkalinity, production and concentration of methane. It was found that the
biodigesters in batch (simplified model), Indian and Chinese, were not adequate for
attending the proposed objective. After analyzing the diverse parameters, it was
found that many can be used for comparison. The analysis of the moisture content
and the efficiency of removal of volatile contents, such as temperature were not
considered as parameters of decision for choosing the best option, since they all had
similar characteristics. The organic loading rate for the biodigesters with batch supply
did not present itself as a limiting factor, however, for the continuous supply, which is
the case of the Ferreira (2015) model, it interfered directly in its functioning. In terms
of pH, Ferreira (2015) had maintenance difficulties, Reis (2012) managed to stabilize
it and Fernandes (2013), although obtained high values, understood to be within the
acceptable and propitious pH levels to the production of biogas. The concentration of
methane in the Ferreira (2015) model presented average values of 59%, while Reis
(2012) and Fernandes (2013) obtained average methane concentration near 70%,
presenting itself more efficient. Given that, the biodigester of Reis (2012) model
presented itself as the more viable for reproduction at UFPB Campus I for the ends
of production of biogas from the decomposition of waste generated at the university
restaurant, having the necessity of implantation of 13 biodigesters as a way to a
semiannual generation source. / Os resíduos sólidos urbanos são um dos principais problemas ambientais
observados na atualidade. Ao longo do tempo os modelos de tratamentos e
disposição de resíduos mais utilizados foram a incineração e o aterro sanitário. No
caso específico do aterro, este gera, a partir da decomposição da fração orgânica
dos resíduos sólidos urbanos, gases que podem ser utilizados na produção de
energia. Essa geração de gás pode se dar também em pequena escala,com a
utilização de biodigestores, podendo atender a pequenas comunidades, como é o
caso do Campus I da Universidade Federal da Paraíba. Diante desse contexto, o
objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar o funcionamento de biodigestores para
determinação da solução mais adequada para a implantação no referido Campus
utilizando resíduos orgânicos provenientes do Restaurante Universitário.
Atualmente, a disposição dos resíduos sólidos gerados no RU/UFPB é o Aterro
Sanitário Metropolitano de João Pessoa, sendo diariamente gerada uma média de
513,77 kg de resíduos orgânicos. Para a análise do modelo de biodigestor mais
adequado foram considerados alguns critérios, tais como facilidade e custo para a
implantação, modo de operação, eficiência no tratamento, rendimento e tecnologia
aplicada, sendo selecionados os seguintes: Biodigestor em Batelada (modelo
simplificado), Biodigestor Indiano, Biodigestor Chinês, Biodigestor de Ferreira
(2015), Biodigestor de Fernandes (2013) e Biodigestor de Reis (2012), os quais
foram comparados em função do Teor de Umidade e eficiência de remoção de
sólidos, Temperatura, Carga Orgânica Volumétrica, Potencial Hidrogeniônico (pH),
Alcalinidade, Produção e Concentração de Metano. Verificou-se que os
Biodigestores em Batelada (modelo simplificado), Indiano e Chinês não seriam
adequados para atendimento do objetivo proposto. Ao analisar os diversos
parâmetros verificou-se que vários podem ser usados para fins de comparação. A
análise do teor de umidade e da eficiência da remoção de sólidos voláteis, bem
como temperatura não se apresentou como parâmetro de decisão para seleção da
melhor opção, uma vez que todos possuíam características semelhantes. A carga
orgânica volumétrica para os biodigestores com abastecimento em batelada não se
apresentou como um fator limitante. No entanto, para o abastecimento contínuo,
caso do modelo de Ferreira (2015), interferiu diretamente no seu funcionamento. No
que diz respeito ao pH, Ferreira (2015) teve ainda dificuldade em sua manutenção,
Reis (2012) conseguiu estabilizá-lo e Fernandes (2013), apesar de obter altos
valores, entendeu que estava dentro de faixas aceitáveis e favoráveis de pH à
produção do biogás. A concentração de metano no modelo de Ferreira (2015)
apresentou valores médios de 59%, enquanto que os modelos de Reis (2012) e
Fernandes (2013) obtiveram concentrações médias de metano próximo a 70%,
mostrando-se mais eficientes. Diante disso, o modelo de biodigestor de Reis (2012)
se apresentou como o mais viável para reprodução no Campus I da UFPB com a
finalidade de produção de biogás a partir da decomposição dos resíduos gerados no
RU, sendo necessária a implantação de 13 biodigestores de forma a atender à
geração semestral.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/9120 |
| Date | 30 September 2016 |
| Creators | Bezerra, Gabriela Pecorelli Figueiredo |
| Contributors | Morais Junior, Joacio de Araujo |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, UFPB, Brasil, Engenharia Cívil e Ambiental |
| 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 da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -5212314370655042468, 600, 600, 600, 600, -6802672734029945274, -6274833215046395772, 3590462550136975366 |
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