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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7037
Tipo do documento: | Dissertação |
Title: | Digestão anaeróbia da água residuária da produção de suínos com e sem adição de carcaças de suínos desidratadas e cruas: valorização energética e agronômica |
Other Titles: | Wastewater anaerobic digestion of swine production with and without addition of dehydrated and raw swine carcasses: energetic and agronomic valorization |
Autor: | Marostica, Ritieli |
Primeiro orientador: | Costa, Mônica Sarolli Silva de Mendonça |
Primeiro coorientador: | Lucas Júnior, Jorge de |
Primeiro membro da banca: | Costa, Monica Sarolli Silva de Mendonça |
Segundo membro da banca: | Gomes, Simone Damasceno |
Terceiro membro da banca: | Damaceno, Felipe Martins |
Resumo: | A produção suinícola é um pilar fundamental na indústria alimentícia, devido à crescente demanda por proteína animal. Contudo, o sistema produtivo resulta em quantidades substanciais de resíduos, desafiando a sustentabilidade do setor e a saúde ambiental. Nesse contexto, a digestão anaeróbia (DA) surge como uma solução promissora para enfrentar esses desafios, proporcionar uma gestão eficaz dos resíduos e a geração de energia renovável. Além disso, destaca-se a possibilidade de gerar um adubo orgânico (biofertilizante) e contribuir para práticas agrícolas mais sustentáveis. O objetivo principal desse trabalho foi avaliar a eficácia da codigestão anaeróbia (CoDA) entre a água residuária (AR) de Unidades de Produção de Leitões (UPL) e as carcaças de suínos desidratadas. Fizeram parte a análise da produção de biogás e metano, a redução de patógenos presentes nas carcaças e a qualidade do biofertilizante resultante. Ademais, realizou-se um ensaio de potencial bioquímico (PBM) para avaliar o potencial de produção de metano do substrato produzido nos diferentes sistemas de produção de suínos. Análises físico-químicas foram conduzidas, que englobaram a determinação da série de sólidos, pH, condutividade elétrica, alcalinidade, acidez volátil e teor de nutrientes. Tais análises também proporcionaram a compreensão das inter-relações entre as variáveis e o processo de Digestão Anaeróbia. Além disso, análises microbiológicas permitiram avaliar a eficiência da digestão na redução de patógenos nas carcaças. Em complemento, foram realizadas análises de produção de biogás e metano para verificar as produções específicas desses gases. Os resultados revelaram que a CoDA da AR de UPL com carcaças desidratadas se destaca na produção de biogás (1182 L kg SV-1) e metano (860 L kg SV-1), quando comparada a outras combinações. Os resultados do PBM indicaram um significativo potencial de produção de metano (1036,7 L kg SV-1) a partir da CoDA da AR de UPL e carcaças desidratadas, quando comparada aos outros segmentos da suinocultura e à Monodigestão Anaeróbia da AR da UPL (10,5% superior). Além disso, a DA demonstrou ser eficiente na redução de patógenos presentes nas carcaças e ter aumentado a segurança microbiológica do biofertilizante produzido. A análise multivariada destacou correlações significativas entre as variáveis físico-químicas e a eficiência do processo de DA. O estudo reforça a CoDA como uma estratégia promissora para o tratamento sustentável de resíduos suinícolas. Por fim, ao se utilizar a DA, é possível não apenas mitigar impactos ambientais, mas também gerar valor a partir dos resíduos, bem como contribuir para uma indústria suinícola mais responsável e sustentável. |
Abstract: | Swine production is a fundamental pillar on foodstuff industry, driven by the increasing demand for animal protein. However, the production system has generated substantial amounts of waste, posing challenges to the sustainability field and environmental health. In this context, anaerobic digestion (AD) has come out as a promising solution to face these challenges, since it has provided effective waste management and generated renewable energy. Furthermore, it emphasizes the potential to produce organic fertilizer (biofertilizer), and contributes to better sustainable agricultural practices. Thus, this study aimed at evaluating the effectiveness of anaerobic co-digestion (ACoD) among wastewater (WW) from Piglet Production Units (PPU) and dehydrated swine carcasses. So, the analysis of biogas and methane production, reduction of pathogens in carcasses, and the resulting biofertilizer quality took part of this study. In adittion, a biochemical potential assay (BPA) was carried out to evaluate methane production potential from the produced substrate in different swine production systems. Physical-chemical analyses were performed, including the determination of solids series, pH, electrical conductivity, alkalinity, volatile acidity, and nutrient content. These analyses also provided insights into the interrelations among the studied variables and anaerobic digestion process. Moreover, microbiological analyses evaluated digestion efficiency in reducing pathogens in carcasses. Moreover, biogas and methane production analyses were carried out to verify the specific gas productions. The results revealed that ACoD of PPU from WW in dehydrated carcasses stood out in biogas production (1,182 L kg VS-1) and methane (860 L kg VS-1) when compared to other combinations. BPA results showed a significant potential to produce methane (1,036.7 L kg VS-1) from ACoD of PPU from WW and dehydrated carcasses, when compared to other sectors of swine farming and to Anaerobic Mono-Digestion of PPU from WW (10.5% higher). Furthermore, AD has proved to be efficient in reducing pathogens in carcasses, when it enhanced the microbiological safety of the produced biofertilizer. Multivariate analysis highlighted significant correlations among physical-chemical variables and AD process efficiency. Thus, this study reinforces ACoD as a promising strategy for the sustainable treatment of swine residues. Lastly, by employing AD, it is not only possible to mitigate environmental impacts but also to generate value from residues, as well as to contribute to a more responsible and sustainable swine industry. |
Keywords: | Digestão anaeróbia Água residuária da suinocultura Carcaça in natura Biogás Biofertilizante Anaerobic digestion Swine wastewater Raw carcass Biogas Biofertilizer |
CNPq areas: | RECURSOS HIDRICOS E SANEAMENTO AMBIENTAL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola |
Campun: | Cascavel |
Citation: | Marostica, Ritieli. Digestão anaeróbia da água residuária da produção de suínos com e sem adição de carcaças de suínos desidratadas e cruas: valorização energética e agronômica. 2023. 79 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.unioeste.br/handle/tede/7037 |
Issue Date: | 15-Sep-2023 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Agrícola (CVL) |
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Ritieli Marostica.pdf | Arquivo completo | 3.06 MB | Adobe PDF | View/Open Preview |
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