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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7470
Tipo do documento: Tese
Title: Abóbora como cultura energética em codigestão anaeróbia com água residuária da suinocultura: análise de viabilidade técnica e financeira
Other Titles: Pumpkin as an energy crop in anaerobic co-digestion with swine wastewater: technical and financial feasibility analysis
Autor: Pereira, Edilene da Silva 
Primeiro orientador: Costa, Monica Sarolli Silva de Mendonça
Primeiro coorientador: Lucas Junior, Jorge de
Primeiro membro da banca: Costa, Monica Sarolli Silva de Mendonça
Segundo membro da banca: Damaceno, Felippe Martins
Terceiro membro da banca: Gotardo, Jackeline Tatiane
Quarto membro da banca: Gomes, Simone Damasceno
Quinto membro da banca: Souza, Samuel Nelson Melegari de
Resumo: O uso de Culturas Energéticas (CE) em Codigestão Anaeróbia (CoDA) com resíduos orgânicos, provenientes de sistemas de produção de animais confinados, proporciona maior potencial energético pela geração do biogás/metano e de um biofertilizante mais rico em nutrientes, atendendo as premissas da economia circular. Assim, esta pesquisa objetivou comparar os tratamentos de Monodigestão Anaeróbia (MonoDA) da ARS (T0), CoDA da ARS e abóbora paulista seca crua (T1), CoDA da ARS e abóbora paulista seca cozida (T2), CoDA da ARS e abóbora moranga crua (T3), e CoDA da ARS e abóbora moranga cozida (T4). Para isso, foram conduzidos ensaios de Potencial de Produção de Metano (PPM), de acordo com a Norma Alemã VDI-4630 e em biodigestores de bancada com alimentação semicontínua, a que foram monitoradas as produções específicas de biogás e metano e a série de sólidos. Nos ensaios de PPM, realizou-se a análise cinética por meio dos modelos Gompertz Modificado, Cone, Primeira Ordem Modificado, Logístico e Logístico modificado e, no ensaio com alimentação semicontínua, foram determinados os parâmetros de pH, alcalinidade total (AT), acidez volátil (AV), qualidade agronômica do biofertilizante e índice de germinação (IG). Os resultados obtidos definiram cenários em escala real para cooperativas agroindustriais, com a avaliação da viabilidade financeira. Os resultados das produções específicas de biogás e de metano do T3, dos ensaios de PPM, foram estatisticamente maiores aos demais tratamentos. Pela análise cinética, o modelo de Cone apresentou melhor ajuste das métricas e, devido ao incremento de biogás no T3, suas produções específicas foram maiores. Ratificou-se tais resultados do ensaio com alimentação semicontínua, que apresentou maior rendimento de biogás (1025,9L. kgSV-1) e metano (1025,9L. kgSV-1), além de incremento da produção específica em 22,2% e 26,8%, respectivamente, no T3 em relação ao T0. O T3 foi responsável também pela maior concentração de ácidos graxos voláteis (AGVs) – 1.516,8mg.L-1 AV – e melhor relação AV/AT – 0,3. As concentrações de nitrogênio, fósforo e potássio aumentaram no biofertilizante em todos os tratamentos, revelando a eficiência das conversões, sugerindo o biofertilizante para a fertirrigação em lavoura como uma alternativa interessante do ponto de vista de valoração agronômica e reciclagem nutricional. Com Valor Presente Líquido de R$ 1.717.82, Taxa Interna de Retorno 30,5%, Índice de Lucratividade 1,98 e Payback descontado de 3,68, o T3 foi o único cenário que apresentou viabilidade financeira, superando riscos de investimento em tempo, com liquidez e superávit.
Abstract: The use of Energy Crops (EC) in Anaerobic Codigestion (CoDA) with organic waste from confined animal production systems provides greater energy potential through the generation of biogas/methane and a biofertilizer richer in nutrients, meeting the premises of the circular economy. The aim of this study was to compare the following treatments: monodigestion of ARS (T0), co-digestion of ARS and raw dried squash (T1), co-digestion of ARS and cooked dried squash (T2), co-digestion of ARS and raw strawberry squash (T3), and co-digestion of ARS and cooked strawberry squash (T4). To this end, Methane Production Potential (MPP) tests were carried out in accordance with the German Standard VDI-4630 and in bench biodigesters with semi-continuous feeding, which monitored the specific production of biogas and methane and the series of solids. In the PPM trials, kinetic analysis was carried out using the Modified Gompertz, Cone, Modified First Order, Logistic and Modified Logistic models and, in the trial with semi-continuous feeding, the parameters of pH, total alkalinity (TA), volatile acidity (VA), agronomic quality of the biofertilizer and germination index (GI) were determined. The results obtained defined full-scale scenarios for agro-industrial cooperatives, with an assessment of financial viability. The results of the specific biogas and methane production of T3, from the PPM trials, were statistically higher than the other treatments. From the kinetic analysis, the Cone model showed a better fit of the metrics and, due to the increase in biogas in T3, its specific yields were higher. These results were confirmed by the test with semicontinuous feeding, which showed a higher yield of biogas (1025.9L.kgSV-1) and methane (1025.9L.kgSV-1), as well as an increase in specific production of 22.2% and 26.8%, respectively, in T3 compared to T0. T3 was also responsible for the highest concentration of volatile fatty acids (VFAs) - 1,516.8mg.L-1 VA - and the best VA/VA ratio - 0.3. The concentrations of nitrogen, phosphorus and potassium increased in the biofertilizer in all treatments, revealing the efficiency of the conversions, suggesting biofertilizer for fertigation in crops as an interesting alternative from the point of view of agronomic valuation and nutritional recycling. With a Net Present Value of R$1,717.82, an Internal Rate of Return of 30.5%, a Profitability Index of 1.98 and a discounted Payback of 3.68, T3 was the only scenario that showed financial viability, overcoming investment risks in time, with liquidity and a surplus.
Keywords: Cucurbita moschata Duch
Cucurbita máxima Duch
Análise de viabilidade financeira
Biofertilizante
Financial Feasibility Analysis
Biofertilizer
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: PEREIRA, Edilene da Silva. Abóbora como cultura energética em codigestão anaeróbia com água residuária da suinocultura: análise de viabilidade técnica e financeira. 2024. 116 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel - Paraná.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7470
Issue Date: 9-Aug-2024
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL)

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