Codigestão anaeróbia de dejetos de ovinos com inclusões de diferentes proporções de dejetos de bovinos em biodigestores de bancada operando em batelada.

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129-Dissertação-400-1-10-20220527.pdf (3.03 MB)

Data

2021-07-26
Autor(es)

Orientado(es)
Doutor Neimar de Freitas Duarte

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Abstract

For the sustainable development of sheep and cattle raising, it is essential to search for new methods of management and treatment of the waste generated, aiming at maximum reduction of environmental impacts and optimization of the inputs used in the activity, through their reuse or recycling. Biodigesters provide the recycling and treatment of waste from livestock activities, through the process of anaerobic digestion, generating digestate (fertilizer) and alternative energy (biogas). The present work evaluated the process of anaerobic co-digestion of sheep manure with inclusions of five proportions of cattle manure, in bench biogigestors, operating in batch with hydraulic retention time of 154 days and total solids concentration of 9%. Sheep and cattle waste came from a herd of crossbred breeds, fed on pasture, with supplementation of concentrate and minerals. The evaluations involved five mixing ratios, 100:0, 75:25, 50:50, 25:75: 0:100, cattle and sheep manure, respectively. The proportions of mixtures containing 50% or more of cattle manure showed the highest conversions of carbonaceous matter to biogas. The mixtures containing the proportions of 50:50 and 0:100, sheep and cattle manure, respectively, had average total productions of 0.0229 m3 and 0.0232 m3 of biogas, production potentials of 0.1156 m3 and 0. 1204 m3 biogas/kg total solids added, 0.1440 m3 and 0.1465 m3 biogas/kg volatile solids added and 0.7253 m3 and 0.6958 m3 biogas/kg biochemical oxygen demand added. The physicochemical characterization of sheep and cattle waste, crossbred breeds, fed on pasture, with concentrate and mineral supplementation presented the following composition: total solids of 21.8 and 16.5%, volatile solids of 13.1 and 13.1%, electrical conductivity at 25 0C of 4,310.00 and 2,060.00 S/cm, hydrogen potential of 7.9 and 7.2, total nitrogen of 1,758.00 and 1,203.08 mgN/kg, total phosphorus of 1,712.61 and 451.68 mgP/kg and potassium of 22,298.1 and 7,363.7 mg/kg, sheep and cattle manure, respectively. These physicochemical characteristics show the suitability of these wastes for its treatment through the anaerobic biodigestion process.


Resumo

Para o desenvolvimento sustentável da ovinocultura e bovinocultura é imprescindível a busca por novos métodos de gerenciamento e tratamento dos resíduos gerados, visando máxima redução dos impactos ambientais e otimização dos insumos usados na atividade, através de seu reuso ou reciclagem. Os biodigestores proporcionam a reciclagem e o tratamento de resíduos de atividades pecuárias, através do processo da digestão anaeróbia, gerando digestato (fertilizante) e energia alternativa (biogás). O presente trabalho avaliou o processo de codigestão anaeróbia de dejetos de ovinos com inclusões de cinco proporções de dejetos de bovinos, em biogigestores de bancada, operando em batelada com tempo de retenção hidráulico de 154 dias e concentração de sólidos totais de 9%. Os dejetos de ovinos e bovinos foram provenientes de rebanho de raças mestiças, alimentados a pasto, com suplementação de concentrado e minerais. As avaliações envolveram cinco proporções de mistura, 100:0, 75:25, 50:50, 25:75: 0:100, dejeto de bovinos e ovinos, respectivamente. As proporções de misturas que continham 50% ou mais de dejeto de bovinos apresentaram as maiores conversões de matéria carbonácea em biogás. As misturas contendo as proporções de 50:50 e 0:100, dejeto de ovino e bovino, respectivamente, apresentaram produções totais médias de 0,0229 m3 e 0,0232 m3 de biogás, potencias de produção de 0,1156 m3 e 0,1204 m3 de biogás/kg de sólidos totais adicionados, 0,1440 m3 e 0,1465 m3 de biogás/kg de sólidos voláteis adicionados e 0,7253 m3 e 0,6958 m3 de biogás/kg de demanda bioquímica de oxigênio adicionada. A caracterização físico-química dos dejetos de ovinos e bovinos, raças mestiças, alimentados a pasto, com suplementação de concentrado e minerais apresentou a seguinte composição: sólidos totais de 21,8 e 16,5%, sólidos voláteis de 13,1 e 13,1 %, condutividade elétrica a 25 0C de 4.310,00 e 2.060,00 S/cm, potencial hidrogeniônico de 7,9 e 7,2, nitrogênio total de 1.758,00 e 1.203,08 mgN/kg, fósforo total de 1.712,61 e 451,68 mgP/kg e potássio de 22.298,1 e 7.363,7 mg/kg, dejeto de ovino e bovino, respectivamente. Essas características físico-químicas evidenciam a aptidão desses dejetos para o seu tratamento através do processo de biodigestão anaeróbia.

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https://hdl.handle.net/20.500.14387/2621

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