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Tipo do documento: Dissertação
Title: Codigestão de dejeto suíno e carcaça suína hidrolisada
Other Titles: Co-digestion of swine manure and hydrolyzed swine carcass
Autor: Silva, João Fernando Ferri da 
Primeiro orientador: Kunz, Airton
Primeiro membro da banca: Kunz, Airton
Segundo membro da banca: Steinmetz, Ricardo Luis Radis
Terceiro membro da banca: Gomes, Simone Damasceno
Quarto membro da banca: Bortoli, Marcelo
Resumo: A suinocultura é um sistema produtivo que vem se adaptando e desenvolvendo em todo o mundo. Para atender aos parâmetros ambientais e garantir o status sanitário do rebanho, novas estratégias estão sendo estudadas ao tratamento dos resíduos gerados durante o processo produtivo, principalmente em relação aos resíduos de mortalidade suína, que representam maior risco potencial à saúde animal e humana, dentro do espectro de saúde única. Uma das alternativas ao tratamento desses resíduos, dentro do próprio limite da propriedade rural, é a utilização de biodigestores. Essa estratégia permite o tratamento simultâneo dos resíduos no mesmo reator (codigestão), reduzindo custos, a fim de produzir biogás e biofertilizante. Entretanto, alguns aspectos devem ser considerados ao tratar resíduos de animais mortos não abatidos, os quais podem conter microrganismos patogênicos. Dessa forma, é necessário o pré-tratamento das carcaças antes do aproveitamento nos reatores anaeróbios e posterior uso agrícola do digestato. Diante disso, este estudo avaliou os efeitos do pré-tratamento das carcaças suínas via hidrólise enzimática, na desativação de patógenos e posterior uso do hidrolisado como substrato em codigestão com dejeto, em Biodigestor do tipo Lagoa Coberta (BLC) e Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR), em escala de laboratório. Foi avaliada a inativação de patógenos após o pré tratamento das carcaças, utilizando, como bioindicadores, Escherichia coli, Salmonella spp. e Circovírus porcino tipo 2 (PCV2). O pré-tratamento teve sucesso na inativação das bactérias do grupo E. Coli. Os reatores utilizados no experimento possuem volume útil de 12 L e volume operacional de 17 L. O reator CSTR possui sistema de agitação em turnos de 15 minutos a 55 RPM e aquecimento a 37°C. Ambos os reatores foram submetidos a diferentes condições operacionais, devido às suas características próprias. Entretanto, iniciaram as operações alimentados somente com dejeto suíno. Diante disso, as progressões de Carga Orgânica Volumétrica (COV), com adição de carcaças suínas hidrolisadas, foram feitas sempre que os reatores apresentaram variação < 10% na produtividade de biogás, durante 5 dias consecutivos. As progressões de COV, no CSTR, duraram cinco fases, tendo iniciado na COV de 0,42 kgSV.m-3.d-1 e teve seu melhor desempenho na Fase IV, na COV de 2,09 kgSV.m-3 .d-1, com produtividade média de 1,12 LN CH4.Lreactor-1.d-1 . No BLC, as progressões de COV duraram oito fases, tendo iniciado na COV de 0,13 kgSV.m-3 .d-1 e teve seu melhor desempenho na Fase VII, na COV de 0,63 kgSV.m-3.d-1, com produtividade média de 0,31 LN CH4.Lreactor-1.d-1. A utilização de carcaças suínas hidrolisadas em codigestão com dejeto mostrou ter alto potencial de produção de CH4; no CSTR, a produtividade aumentou cerca de 10 vezes,enquanto, no BLC, aumentou cerca de 4 vezes, comparada à Fase I.
Abstract: Pig farming is a production system that has evolved and adapted all over the world. To meet the environmental parameters and ensure the herd’s sanitary status, new strategies for the treatment of waste generated during the production process are being researched, particularly in relation to swine mortality waste, which represents a greater potential risk to animal and human health within the unique health spectrum. Biodigesters are one option for treating these residues within the confines of rural property. This strategy enables waste treatment in the same reactor (co-digestion), lowering costs and producing biogas and biofertilizer at the same time. However, some considerations must be made when treating waste from non-slaughtered dead animals, which may contain pathogenic microorganisms. Thus, pre-treatment of the carcasses is required before use in anaerobic reactors and subsequent agricultural use of the digestate. Therefore, this study examined the effects of pre treatment of swine carcasses through enzymatic hydrolysis on pathogen deactivation and subsequent use of the hydrolyzate as substrate in co-digestion with manure in a Covered Lagoon Biodigester (CLB) and Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) on a laboratory scale. The inactivation of pathogens after pre-treatment of carcasses was evaluated, using Escherichia coli, Salmonella spp. and Porcine circovirus type-2 (PCV2) as bioindicators. The pre-treatment was effective in inactivating E. Coli bacteria. The reactors used in the experiment have a useful volume of 12 L and an operating volume of 17 L. The CSTR reactor has a 15 minutes’ shift stirring system at 55 RPM and heating at 37°C. Due to their unique characteristics, each reactor was subjected to a different set of operating conditions. However, both started operations fed with only swine manure, and the Organic Load Rate (OLR) progressions with the addition of hydrolyzed swine carcasses were performed whenever the reactors showed a variation < 10% in biogas productivity, for 5 consecutive days. The OLR progressions in the CSTR lasted five phases, starting at the OLR of 0.42 kgVS.m-3.d-1 and had its best performance in Phase IV, at the OLR of 2.09 kgVS.m-3.d-1, with an average productivity of 1.12 LN CH4.Lreactor-1.d-1. The OLR progressions in BLC lasted eight phases, starting at the OLR of 0.13 kgVS.m-3.d-1 and had its best performance in Phase VII, at the OLR of 0.63 kgVS.m3.d-1, with average productivity of 0.31 LN CH4.Lreactor -1.d-1. The use of hydrolyzed swine carcasses in co-digestion with manure demonstrated a high potential for CH4 production, in CSTR the productivity increased about tenfold, while in CLB, productivity increased about fourfold, compared to phase 1.
Keywords: Codigestão
Carcaças hidrolisadas
Patógenos
Progressão de COV
Co-digestion
Hydrolyzed Carcasses
Pathogens
OLR Progression
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
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: SILVA, João Fernando Ferri da. Codigestão de dejeto suíno e carcaça suína hidrolisada. 2021. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/5652
Issue Date: 6-Aug-2021
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Agrícola (CVL)

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