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https://tede.unioeste.br/handle/tede/8069
Tipo do documento: | Tese |
Title: | Sorgo gigante boliviano ensilado como cultura energética na codigestão anaeróbia de dejetos bovinos de corte: viabilidade técnico‑econômica |
Other Titles: | Ensiled Bolivian giant sorghum as an energy crop in the anaerobic co‑digestion of beef cattle manure: techno‑economic feasibility |
Autor: | Buligon, Eduardo Luiz ![]() |
Primeiro orientador: | Costa, Monica Sarolli Silva de Mendonça |
Primeiro membro da banca: | Gomes, Simone Damasceno |
Segundo membro da banca: | Santos, Tânia Mara Baptista dos |
Terceiro membro da banca: | Montoro, Stela Basso |
Quarto membro da banca: | Damaceno, Felippe Martins |
Resumo: | A digestão anaeróbia (DA) de resíduos pecuários permite a estabilização da matéria orgânica e a produção de biogás e biofertilizante. Este estudo avaliou a codigestão anaeróbia (CoDA) de dejetos de bovinos de corte (DP) com duas variedades de sorgo gigante boliviano, combinando ensaios em regime batelada e semicontínuo. O objetivo foi analisar a viabilidade técnico-econômica do uso de sorgo boliviano gigante ensilado, com e sem panícula, em codigestão anaeróbia com dejetos de bovinos de corte confinados. No ensaio batelada, foram testados cinco tratamentos: DP (tratamento controle) e DP combinado com as duas variedades de sorgo (com e sem panícula), tanto in natura quanto ensilado, adicionados como 30% dos sólidos do reator (5% de sólidos totais) sob temperatura controlada, durante 360 dias. No ensaio semicontínuo, foram analisados o DP como monodigestão (MonoDA) e os tratamentos CoDA com as silagens de sorgo com e sem panícula, mantendo a proporção de carga do ensaio batelada, porém com carga diária de 3% ST e tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias, também sob temperatura controlada. Com os resultados do ensaio semicontínuo, foi realizada a análise de viabilidade econômica. Nos resultados do sistema batelada, a MonoDA, o sorgo fresco sem panícula (DS2) e a silagem sem panícula (DSS2) apresentaram os maiores rendimentos de CH₄, enquanto a silagem com panícula (DSS1) acumulou ácidos voláteis, indicando que a proporção e o método de preparo do sorgo são críticos para evitar instabilidades. No ensaio semicontínuo, DSS1 aumentou a produção específica de biogás e CH₄ em 39,5% e 42,3%, respectivamente, sem comprometer a qualidade agronômica do biofertilizante. A análise econômica, comparando MonoDA e DSS1, revelou que ambos os cenários são viáveis para investimento. No entanto, a MonoDA apresentou maior eficiência na aplicação do capital, enquanto a CoDA demonstrou melhor retorno financeiro (VPL mais elevado) ao longo de 10 anos, devido ao maior valor de investimento inicial. Concluindo que a CoDA em DSS1 foi favorável para a viabilidade técnico econômica, pois, além de melhorar o processo de DA, apresentou ser um bom investimento pela análise de viabilidade econômica, mesmo tendo uma eficiência menor de investimento comparado à MonoDA. |
Abstract: | Anaerobic digestion (AD) of livestock residues allows for the stabilization of organic matter and the production of biogas and biofertilizer. This study evaluated the anaerobic co-digestion (CoAD) of beef cattle manure (CM) with two varieties of Bolivian giant sorghum, combining batch and semi-continuous experiments. The objective was to analyze the technical and economic feasibility of using ensiled Bolivian giant sorghum, with and without panicles, in anaerobic co-digestion with manure from confined beef cattle. In the batch experiment, five treatments were tested: CM (control treatment) and CM combined with the two sorghum varieties (with and without panicles), both fresh and ensiled, added as 30% of the reactor solids (5% total solids) under controlled temperature, for 360 days. In the semi-continuous experiment, CM was tested as mono-digestion (AMonoD) and compared with CoAD treatments using sorghum silages with and without panicles, maintaining the loading proportion of the batch experiment, but with a daily load of 3% TS and a hydraulic retention time (HRT) of 30 days, also under controlled temperature. Based on the semi-continuous results, an economic feasibility analysis was carried out. In the batch system, AMonoD, fresh sorghum without panicles (DS2), and silage without panicles (DSS2) showed the highest CH₄ yields, while silage with panicles (DSS1) accumulated volatile acids, indicating that the proportion and preparation method of sorghum are critical to avoid process instabilities. In the semi continuous experiment, DSS1 increased the specific production of biogas and CH₄ by 39.5% and 42.3%, respectively, without compromising the agronomic quality of the biofertilizer. The economic analysis, comparing AMonoD and DSS1, revealed that both scenarios are feasible for investment. However, AMonoD showed greater efficiency in capital allocation, while ACoD demonstrated higher financial returns (greater NPV) over 10 years, due to the higher initial investment required. In conclusion, ACoD with DSS1 was favorable for technical and economic feasibility, since in addition to improving the AD process, it proved to be a good investment according to the economic analysis, even though it showed lower investment efficiency compared to AMonoD. |
Keywords: | Avaliação econômica Biofertilizante Biogás Energia limpa Economic evaluation Biofertilizer Biogas Clean energy. |
CNPq areas: | Recursos Hídricos 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: | Buligon, Eduardo Luiz. Sorgo gigante boliviano ensilado como cultura energética na codigestão anaeróbia de dejetos bovinos de corte: viabilidade técnico‑econômica. 2025. 92 f. Tese( Doutorado 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/8069 |
Issue Date: | 8-Aug-2025 |
Appears in Collections: | Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL) |
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Eduardo Luiz Buligon.pdf | Arquivo completo | 1.99 MB | Adobe PDF | View/Open Preview |
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