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dc.contributor.advisorAquino, Sergio Francisco dept_BR
dc.contributor.authorOliveira, Mayara Pires de-
dc.date.accessioned2022-10-31T20:21:18Z-
dc.date.available2022-10-31T20:21:18Z-
dc.date.issued2022pt_BR
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Mayara Pires de. Pré-tratamento hidrotérmico de cama de aviário sintética a base de palha de arroz para a produção de biogás via digestão anaeróbia. 2022. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/15710-
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractA substituição de fontes energéticas baseadas em combustíveis fósseis por estratégias limpas e renováveis permite solucionar o impasse da demanda de energia sem comprometer o meio ambiente. Nesse contexto, o uso de biomassas lignocelulósicas para produção de biocombustíveis (biogás) tem sido fortalecido como opção de fonte de energia sustentável, além de ser uma forma de valorizar o resíduo industrial e mitigar os impactos negativos desses resíduos no meio ambiente. Desta forma, este estudo se baseia na avaliação das melhores condições das variáveis tempo, temperatura e razão sólido-líquido (RSL) para o pré-tratamento hidrotérmico (PTH) de cama de frango sintética à base de palha de arroz, que é um dos principais resíduos gerados pela pecuária avícola. Para tanto, utilizou-se planejamento experimental Doehlert, com o objetivo de aprimorar as condições desse substrato visando o aumento da produção de metano via digestão anaeróbia. A partir das variáveis independentes tempo (12 a 60min), temperatura (80 a 200°C) e RSL (4 a 8g.mL-1), foram realizados 12 condições de pré-tratamento (auto-hidrólise) seguido de digestão anaeróbia em único e duplo estágio (separação espacial das fases acidogênica e metanogênica) do material pré-tratado. Foi observado, por meio de testes de potencial bioquímico de metano (PBM), que as melhores condições para produção de metano em único e duplo estágio foram as condições 6 (24 min, 120°C e RSL=4) e 3 (48min, 160°C e RSL=8) que produziram, respectivamente, 255,6 N mL CH4∙gSV-1 e 277,6 N mL CH4∙gSV-1. Por meio da ferramenta de desejabilidade do programa Statistica®, foram encontradas 2 condições de PTH, D1-2S (12 min, 80°C e RSL=4) e D2-2S (12 min, 98°C e RSL=4) com produção elevada de metano em duplo estágio, 248,9 NmL de CH4∙gSV-1 e 249,3 NmL de CH4∙gSV-1, respectivamente. Após o balanço energético, verificou-se que tais condições produziram energia suficiente para compensar a energia gasta no pré-tratamento hidrotérmico. No entanto, a energia obtida pela digestão anaeróbia da cama de aviário sintética (mistura de palha de arroz e esterco de galinha, 1:5) sem pré-tratamento hidrotérmico, em único estágio foi de 270,5 NmL de CH4∙gSV-1 . Desta forma, após a realização do balanço energético final, foi possível concluir que mesmo gerando energia suficiente para compensar o seu gasto de energia, o PTH da cama de aviário sintética não resultou em melhoras significativas na produção de metano, provavelmente devido à elevada relação SV/ST da cama sintética preparada, que simula cama fresca submetida a apenas um ciclo de criação. Dessa forma o pré-tratamento térmico só se justifica se a relação SV/ST for pequena, tal qual observado em camas de aviário utilizadas em vários ciclos de criação de frangos.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectValorização do resíduo agroindustrialpt_BR
dc.subjectPecuária - aves - criaçãopt_BR
dc.subjectCarboidratos - acidogênesept_BR
dc.subjectBactérias anaeróbicas - metanogênesept_BR
dc.subjectHidrólise - auto-hidrólisept_BR
dc.titlePré-tratamento hidrotérmico de cama de aviário sintética a base de palha de arroz para a produção de biogás via digestão anaeróbia.pt_BR
dc.typeDissertacaopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 19/10/2022 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.pt_BR
dc.contributor.refereeAquino, Sergio Francisco dept_BR
dc.contributor.refereeLuna Wandurraga, Héctor Javierpt_BR
dc.contributor.refereeBaeta, Bruno Eduardo Lobopt_BR
dc.description.abstractenThe replacement of energy sources based on fossil fuels with clean and renewable strategies allows for solving the energy demand impasse without compromising the environment. In this context, the use of lignocellulosic biomass to produce biofuels (biogas) has been strengthened as an option for a sustainable energy source, in addition to being a way of valuing industrial waste and mitigating the negative impacts of these wastes on the environment. Thus, this study is based on the evaluation of the best conditions of the variables time, temperature, and solid- liquid ratio (RSL) for the hydrothermal pretreatment (PTH) of synthetic chicken manure based on rice straw, which is one of the main waste generated by poultry farming. For this purpose, a Doehlert experimental design was used, to improve the conditions of this substrate to increase methane production via anaerobic digestion. From the independent variables time (12 to 60min), temperature (80 to 200°C), and RSL (4 to 8g.mL-1), 12 pretreatment conditions (autohydrolysis) followed by anaerobic digestion in a single and double stage (spatial separation of the acidogenic and methanogenic phases) of the pre-treated material. It was observed, through methane biochemical potential (BMP) tests, that the best conditions for single and double-stage methane production were conditions 6 (24 min, 120°C and RSL=4) and 3 (48min, 160°C and RSL=8) which produced, respectively, 255.6 NmL CH4∙gSV-1 and 277.6 NmL CH4∙gSV-1, respectively. Through the desirability tool of the Statistica® program, 2 PTH conditions were found, D1-2S (12 min, 80°C and RSL=4) and D2-2S (12 min, 98°C, and RSL=4) with high methane production in two stages, 248.9 NmL of CH4∙gSV-1 and 249.3 NmL of CH4∙gSV-1, respectively. After the energy balance, it was found that such conditions produced enough energy to compensate for the energy spent in the hydrothermal pretreatment. However, the energy obtained by anaerobic digestion of synthetic poultry litter (mixture of rice straw and chicken manure, 1:5) without hydrothermal pretreatment, in a single stage was 270.5 NmL of CH4∙gSV-1. In this way, after performing the final energy balance, it was possible to conclude that even generating enough energy to compensate for its energy expenditure, the PTH of the synthetic poultry litter did not result in significant improvements in methane production, probably due to the high SV /ST ratio of prepared synthetic litter, which simulates fresh litter subjected to only one breeding cycle. Thus, heat pretreatment is only justified if the SV/ST ratio is small, as observed in poultry litter used in several broiler breeding cycles.pt_BR
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