Análise da sinergia de resíduos obtidos de atividades de agropecuária na produção de biogás

Authors

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2021.011.0014

Keywords:

Batch test, Mathematical models, Methanogenic biochemical potential, Co-digestion

Abstract

The use of different kinds of waste, from agricultural activities, can be an attractive option for energy generation from its treatments through anaerobic digestion. In several regions of Brazil, where the main activity is agriculture, there is a high potential for expansion in the energy network. In these areas can be found, among others, swine manure, poultry beds, cattle manure and the by-products of milk processing. Therefore, it may often be possible to mix some of these waste in the biogas production, either due to the need of the property or because they demonstrate high potential when combined. The present work evaluated the potential of biogas production from the combination of different waste from swine, cattle and milk industrialization activities. The tests were carried out in batches, in 250 mL glass bottles, kept under mesophilic conditions (36 °C) for a period of 58 days. The results were compared, according to the Tukey test and the First Order Kinetics, modified Gompertz and Chen and Hashimoto models were used to describe the behavior of biogas production. At the end of the experiment, the substrate that stood out with the highest biogas production was Swine + Whey, with a volume of 1693.58 mLN g SV-1. However, when compared to the substrate Bovine + Pork, according to the Tukey test, there is no significant difference between the production means. Furthermore, the injection of a small amount of air into a biodigestion system proved to be efficient in the process of removing H2S.

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Author Biographies

Pedro Augusto Krieger, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Mestre na Universidade Tecnológica Federal do Paraná-UTFPR- no Programa de Pós Graduação em Tecnologias Ambientais-PPGTA. Graduado em Engenharia Ambiental, pela supracitada universidade (2016). Como acadêmico, realizou estágio supervisionado na Grand Valley Development (Canadá), colaborando com o desenvolvimento urbano da cidade de Regina, Sk. Foi bolsista em atividades de pesquisa e desenvolvimento relacionadas a tecnologias ambientais.

Laercio Mantovani Frare, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduado em Engenharia Química (1996), Mestrado (1999) e Doutorado (2006) pela Universidade Estadual de Maringá (UEM). Professor dos cursos de Engenharia Ambiental e Tecnologia em Gestão Ambiental na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), câmpus Medianeira. Atualmente é professor permanente em dois mestrados acadêmicos: o Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais (PPGTAMB) e o Programa de Pós-graduação em Tecnologias Computacionais para o Agronegócio (PPGTCA). Faz parte dos grupos de pesquisas em Tecnologias de Produção e Purificação de Biogás (TPPBIO) e Análise, Modelagem, Simulação e Controle em Engenharia de Processos (SIMCOP). Desenvolve e participa de projetos de pesquisa na produção, a partir de resíduos agroindustriais, na purificação de biogás e tratamento de efluentes utilizando eletrofloculação. 

Eduardo Eyng, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (2003), Mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2006) e Doutorado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Campinas (2008). Atualmente é professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, membro do corpo docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais - PPGTAMB, atuando principalmente nos seguintes temas: modelagem e simulação de processos e sistemas ambientais, tratamento de efluentes, planejamento de experimentos e purificação de biogás. 

Fabio Orssatto, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Possui graduação em Tecnologia Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (2006), mestre em Engenharia Agrícola com área de concentração em Recursos hídricos e saneamento ambiental, pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Doutor em Engenharia Agrícola com área de concentração em Recursos hídricos e Saneamento ambiental, pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná. Possui experiência na área de Tratamento de Águas Residuárias. Atualmente é docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais, professor e coordenador do curso de Tecnologia em Gestão Ambiental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Medianeira. 

João Henrique de Lima Alino, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Medianeira - PR. Atuou como docente de Geografia em de cursos preparatórios ENEM e vestibulares. Participou como bolsista do projeto de iniciação científica sobre a produção de metano a partir da co-digestão de resíduos de frutas e vegetais e resíduos de restaurante universitário em regime semi-contínuo e como voluntário nos projetos de iniciação científica sobre a influência de diferentes inóculos na produção de biogás a partir da digestão anaeróbia da fração orgânica dos resíduos sólidos gerados no Ceasa, Unidade Foz do Iguaçu/PR e no projeto sobre produção de metano a partir da biodigestão anaeróbia de resíduos de frutas e vegetais em regime semi-contínuo. Trabalhou como Auxiliar de Controle Ambiental na Frimesa Cooperativa Central - Matriz, atuando nas áreas de gestão de resíduos sólidos, tratamento de efluentes líquidos, tratamento de águas de utilidade, emissões atmosféricas, biogás, gestão ambiental e educação ambiental. Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná foi bolsista pelo Centro Internacional de Energias Renováveis - Biogás (CIBiogás). Atualmente é técnico de laboratório na UDC-Medianeira. 

Thiago Edwiges, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Professor Adjunto da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Professor Permanente e Coordenador do Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Tecnologias Ambientais (PPGTAMB). Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Sustentabilidade Ambiental Urbana (PPGSAU). Coordenador do Curso de Especialização Lato Sensu em Tecnologias da Cadeia Produtiva do Biogás (TCPB). Pós-Doutor pela Escola de Engenharia da Griffith University (Brisbane-Austrália). Doutor em Engenharia Agrícola (Unioeste), com período sanduíche na Escola Superior de Agricultura de Barcelona (ESAB) da Universitat Politécnica de Catalunya (Barcelona-Espanha) e no Instituto de Bioquímica e Tecnologias Ambientais da University of Southern Denmark (Odense-Dinamarca). Mestre em Energia na Agricultura (Unioeste), Especialista em Economia e Meio Ambiente (UFPR), Engenheiro Ambiental e Engenheiro de Segurança do Trabalho (PUC-PR). É Membro Titular do Conselho de Pesquisa e Pós-Graduação (COPPG) da UTFPR, Profissional Associado da Associação Paranaense de Engenheiros Ambientais (APEAM). É Líder do Grupo de Pesquisa em Tecnologias de Produção e Purificação do Biogás (GP-TPPBio). Atuou em projetos na área de saneamento junto à Assessoria de Pesquisa e Desenvolvimento (APD) da Companhia de Saneamento do Paraná (SANEPAR) e como Consultor de projetos de agroenergia da ITAIPU Binacional e Observatório de Energias Renováveis para a América Latina e o Caribe. Desenvolve projetos na área de Engenharia Ambiental, especialmente gestão e saneamento ambiental com foco no tratamento de resíduos e energias renováveis.

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Published

2021-12-18

Issue

Vol. 12 No. 11 (2021): Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais - Nov 2021

Section

Engenharia Ambiental

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