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Tipo: Dissertação
Título: AVALIAÇÃO COMPARATIVA DO DESEMPENHO DE BIODIGESTORES MISTURA COMPLETA (CSTR) VERSUS LAGOA COBERTA NO SUDOESTE GOIANO
Autor(es): Cordeiro, Moacir Fernando
Primeiro Orientador: Barbosa Júnior, João
Primeiro Coorientador: Couto, Bruno
Primeiro Membro da Banca: Barbosa, Danns
Segundo Membro da Banca: Oliveira, Sérgio de
Terceiro Membro da Banca: Silva, Édio da
Resumo: A suinocultura desponta como importante atividade relacionada à produção de proteína, bem como ao desenvolvimento de municípios do interior do país. Como toda atividade agroindustrial, o uso de água e o descarte dos rejeitos são intrínsecos ao processo, mas, neste caso específico, os dejetos são altamente contaminantes pela presença da alta carga orgânica e de patógenos. Como agravante, Rio Verde está localizada sobre o Sistema Aquífero Guarani – SAG, o que requer um cuidado redobrado quanto à sua destinação no solo como fertilizante. Uma forma habitual de tratamento destes dejetos ocorre através de lagoas de estabilização, porém com baixa eficácia. Já com o uso de biodigestor anaeróbico, além de potencializar a degradação do substrato, fornece biogás como fonte de energia renovável e descentralizada. Embora já sejam tecnologias muito utilizadas, os biodigestores têm certa complexidade na operação. O objetivo deste trabalho é comparar o desempenho de duas tecnologias distintas de biodigestão anaeróbica na região do Sudoeste Goiano, sendo uma Continuous Stirred Tank Reactor - CSTR e a outra com Biodigestor Lagoa Coberta-BLC, pela realização de análises das concentrações dos macro e micronutrientes, pH, matéria orgânica (MO) e matéria seca (MS) do digestato, ainda monitorando os componentes metano, ácido sulfídrico, gás carbônico e amônia, para avaliar a melhor tecnologia de biodigestão anaeróbia para produção de biogás na região do sudoeste Goiano. Tais tecnologias são empregadas em duas granjas de terminação com ocupação média de 12.000 suínos, na cidade de Rio Verde - GO. As amostras semissólidas foram coletadas através de 6 visitas com intervalo entre 30 e 40 dias, ao longo oito meses, nos pontos de entrada e saída de cada biodigestor e na saída da lagoa de estabilização, totalizando 36 amostragens. As amostras gasosas foram coletadas na saída de gás de cada biodigestor, perfazendo 48 amostras. Os parâmetros dos nutrientes foram obtidos nos laboratórios de análises de solo da cidade de Rio Verde e as concentrações de biogás, no kit de análise de biogás Alfakit. Os resultados mostraram que ambos os sistemas são similares na redução da carga orgânica. O CSTR, operando isoladamente, não resultou níveis de CH4 e H2S melhores que o BLC. Destaca-se que o BLC, já muito difundido na região, pode ser otimizado com o uso de equipamentos adotados no CSTR, incluindo pré-agitação e agitação interna do dejeto, assegurando a melhor performance durante a anaerobiose. O monitoramento de variáveis do dejeto como MO, MS e pH colaboram contra o desperdício de água nas instalações. Já o monitoramento das variáveis do biogás é fundamental para o bom e constante funcionamento de sistemas de geração de energia. A injeção de O2 para reduzir o H2S é fundamental para o pleno aproveitamento do biogás na geração de energia, mas os volumes diários injetados devem ser calculados para cada caso, e as resultantes devem ser monitorados frequentemente na planta.
Abstract: Pig farming emerges as an important activity related to protein production, as well as the development of municipalities in the interior of the country. Like any agro-industrial activity, the use of water and the disposal of waste are intrinsic to the process, but in this specific case, the waste is highly polluting due to the presence of a high organic load and pathogens. As an aggravating factor, Rio Verde is located on the Guarani Aquifer System – SAG, which requires extra care in terms of its use in the soil as fertilizer. A common way of treating these wastes is through stabilization ponds, but with low efficiency. With the use of anaerobic biodigester, in addition to enhancing substrate degradation, it provides biogas as a source of renewable and decentralized energy. Although they are already widely used technologies, biodigesters have a certain complexity in operation. The objective of this work is to compare the performance of two different technologies of anaerobic digestion in the region of the Southwest of Goiás, being a Continuous Stirred Tank Reactor - CSTR and the other with Biodigestor Lagoon Covered-BLC, through the analysis of the concentrations of macro and micronutrients , pH, organic matter (OM) and dry matter (DM) of the digestate and also monitoring the components of the biogas Methane, Sulfidric Acid, Carbonic Gas and Ammonia, to evaluate the best technology of anaerobic digestion for biogas production in the southwest region of Goiás. Such technologies are employed in two finishing farms with an average occupancy of 12,000 pigs, in the city of Rio Verde - GO. The semi-solid samples were collected through 6 visits between 30 and 40 days apart, in a time interval of eight months, at the entry and exit points of each biodigester and at the exit of the stabilization lagoon, totaling 36 samples. Gas samples were collected at the gas outlet of each biodigester, totaling 48 samples. The nutrient parameters were obtained through soil analysis laboratories in the city of Rio Verde and the biogas concentrations through the Alfakit biogas analysis kit. The results showed that both systems are similar in reducing the organic load. The CSTR operating alone did not result in better levels of CH4 and H2S than the BLC. The BLC, already widespread in the region, can be optimized with equipment adopted in the CSTR, such as pre-agitation and internal agitation of the manure, ensuring the best performance during anaerobiosis. The monitoring of waste variables such as MO, MS, pH, collaborate against wasting water in the facilities. The monitoring of biogas variables, on the other hand, is fundamental for the good and constant functioning of energy generation systems. The injection of O2 to reduce H2S is fundamental for the full use of biogas in energy generation, but the daily injected volumes must be calculated for each case and the resulting must be monitored frequently in the plant.
Palavras-chave: Biogás
Biodigestão anaeróbica
Dejeto Suíno
Suinocultura
Biodigestor
Área do CNPq: ENGENHARIAS
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Rio Verde
Programa/Curso: Programa de Pós-Graduação em Agroquímica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/3343
Data do documento: 28-Nov-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Aplicada e Sustentabilidade

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