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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7476
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Estudos de produção de biogás em suinocultura ciclo completo usando um biodigestor de lagoa coberta circular com agitação, aquecimento e isolamento térmico |
Other Titles: | Biogas production studies in full cycle pig farming using a circular covered lagoon biodigester with agitation, heating and thermal insulation |
Autor: | Soares, Clenoir Antonio ![]() |
Primeiro orientador: | Bariccatti, Reinaldo Aparecido |
Primeiro coorientador: | Feiden, Armin |
Segundo coorientador: | Souza, Samuel Nelson Melegari de |
Primeiro membro da banca: | Bariccatti, Reinaldo Aparecido |
Segundo membro da banca: | Machado Junior, Waldir Mariano |
Terceiro membro da banca: | Prior, Maritane |
Quarto membro da banca: | Muller, Ricardo |
Quinto membro da banca: | Pasquali, Gean Delise Leal |
Resumo: | A pesquisa foi realizada para investigar a produção do biogás, em uma granja de suínos ciclo completo com alojamento para 3.500 matrizes (fêmeas) em sistema de Unidade de Produção de Leitões (UPL) e 10.000 animais em ciclo de terminação. Com a ampliação do plantel após o ano 2016, para atender o atual volume de efluentes 165 m³/dia, a unidade de biodigestão precisou ser reestruturada com outras tecnologias, sendo também implementado no sistema um biodigestor de lagoa coberta circular equipado com sistema de agitação, aquecimento, isolamento térmico e tempo de retenção hidráulica de 26 dias. Sendo assim, o estudo e os investimentos foram necessários para evitar o colapso dos três biodigestores fluxo pistão já existentes, através do assoreamento pelas diferentes cargas. Desta forma, tem-se que as cargas orgânicas das edificações seguiram programação de manejo semanal, sendo direcionadas para o novo biodigestor, com suas distintas caraterísticas na composição físico-química e tempo de retenção hidráulica nas edificações. Com o processamento anaeróbio das cargas orgânicas no novo biodigestor, foi possível obter uma produção de biogás de 635,62 m3N.d-1 e uma eficiência média de 61,32% para remoção da carga de DQO. Observou-se também o rendimento dos sólidos volátiladicionado de 0,193 m3 de biogás por kg SV por m3 de reator, bem como o rendimento de DQOadicionado de 0,086 m3 de biogás por kg DQO por m3 de reator, com valor médio do pH de 7,53 e taxa de transferência de calor em até 7°C. A quantificação da produção do biogás permitiu conhecer a operação da geração de energia elétrica off grid atingindo 20,31%, avaliar a cogeração da água quente usada no sistema interno de aquecimento do biodigestor. A amortização do investimento ocorreu em 5 anos e 5 meses, com uma TIR de 4,03%, VPL de R$ 99.806,96 e 0% TMA. |
Abstract: | The research was carried out to investigate biogas production on a full-cycle pig farm with accommodation for 3,500 sows in a Piglet Production Unit (PLU) system and 10,000 animals in the finishing cycle. With the expansion of the herd after 2016, in order to meet the current volume of effluent of 165 m³/day, the biodigestion unit needed to be restructured with other technologies, and a circular covered lagoon biodigester equipped with an agitation system, heating, thermal insulation and a hydraulic retention time of 26 days was also implemented in the system. The study and investments were therefore necessary to prevent the three existing piston flow digesters from collapsing due to silting from the different loads. In this way, the organic loads from the buildings followed a weekly management schedule and were directed to the new biodigester, with their different characteristics in terms of physical-chemical composition and hydraulic retention time in the buildings. With the anaerobic processing of the organic loads in the new biodigester, it was possible to obtain a biogas production of 635.62 m3N.d-1 and an average efficiency of 61.32% for removing the COD load. An added volatile solids yield of 0.193 m3 of biogas per kg VS per m3 of reactor was also observed, as well as an added COD yield of 0.086 m3 of biogas per kg COD per m3 of reactor, with an average pH value of 7.53 and a heat transfer rate of up to 7°C. The quantification of biogas production made it possible to find out about the operation of off-grid electricity generation, which amounted to 20.31%, and to evaluate the cogeneration of hot water used in the biodigester's internal heating system. The investment was amortized in 5 years and 5 months, with an IRR of 4.03%, NPV of R$ 99,806.96 and 0% TMA. |
Keywords: | Biodigestor circular Temperatura dos dejetos Manejo dos dejetos Características físico química Análise econômica Circular biodigester Manure temperature Waste management Physicalchemical characteristics Economic analysis |
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 de Energia na Agricultura |
Campun: | Cascavel |
Citation: | SOARES, Clenoir Antonio. Estudos de produção de biogás em suinocultura ciclo completo usando um biodigestor de lagoa coberta circular com agitação, aquecimento e isolamento térmico. 2024. 114 f. Tese ( Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura) - 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/7476 |
Issue Date: | 31-Oct-2024 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL) |
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