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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16975
Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Título: | Produção de biogás através da digestão anaeróbica de água residual de agroindústrias |
Autor(es): | Lima, Bárbara Messias da Silva |
Primeiro Orientador: | Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Silva, Manoel Mariano Neto da |
metadata.dc.contributor.referee2: | Coêlho, Dayana de Gusmão |
Resumo: | Devido ao desenvolvimento de diversas atividades agroindustriais, é gerada uma quantidade significativa de resíduos orgânicos que impactam os recursos naturais. Nesse contexto, a crescente demanda por métodos de energia sustentáveis tornou o metano uma fonte de energia altamente promissora e versátil. Uma das abordagens mais notáveis para aproveitar essa fonte energética é a produção biológica a partir de resíduos industriais e domésticos com alta concentração de matéria orgânica. Essa prática não apenas aborda preocupações ambientais, mas também promove a sustentabilidade e contribui para a segurança energética. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de produção de metano de três efluentes agroindustriais — manipueira, soro de leite e vinhaça — em reatores anaeróbios operados em batelada, utilizando o processo de digestão anaeróbia. A pesquisa visou identificar a eficiência de cada substrato na geração de biogás, considerando as condições específicas de operação dos reatores, com foco na viabilidade do aproveitamento desses resíduos como fontes sustentáveis de energia. Dessa forma, o estudo será organizado em quatro etapas distintas: 1) obtenção dos substratos - coleta dos resíduos utilizados; 2) caracterização dos resíduos - para avaliar as variáveis características dos substratos; 3) montagem do reator em batelada; 4)Análises físico-químicas e Cromatográficas - relacionar o efeito das variáveis, através de uma análise de componentes principais (PCA). Os experimentos foram realizados no Laboratório de Saneamento Ambiental da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) para assim investigar a viabilidade técnica e ambiental dessa abordagem, considerando a eficiência na conversão de resíduos em biogás e a redução do impacto ambiental associado ao tratamento de águas residuais. Os resultados mostraram que o sistema é eficaz na conversão de manipueira, vinhaça, soro de leite em biogás e biofertilizante, oferecendo uma solução sustentável para o tratamento de resíduos. A produção diária de metano foi de aproximadamente 93,07 mL de CH₄ no Reator 1 e 141,87 mL de CH₄ no Reator 2, ambos alimentados com manipueira, após 7 dias de operação. Para a vinhaça, o Reator 2 apresentou uma produção de 55,12 mL/dia, enquanto o Reator 1 gerou 16,98 mL/dia, também em 7 dias de operação. No caso do soro de leite, a produção foi mais equilibrada, com o Reator 1 gerando 34,89 mL/dia e o Reator 2 gerando 28,37 mL/dia, após os 7 dias de operação. Esses resultados demonstram a capacidade do sistema de gerar energia renovável a partir de diferentes efluentes agroindustriais, considerando todos os reatores operando durante o mesmo período de 7 dias. |
Abstract: | Due to the development of various agro-industrial activities, a significant amount of organic waste is generated which impacts natural resources. In this context, the growing demand for sustainable energy methods has made methane a highly promising and versatile energy source. One of the most notable approaches to harnessing this energy source is biological production from industrial and domestic waste with a high concentration of organic matter. This practice not only addresses environmental concerns, but also promotes sustainability and contributes to energy security. Within this context, the aim of this study was to evaluate the methane production potential of three agro-industrial effluents - manipueira, whey and vinasse - in batch anaerobic reactors using the anaerobic digestion process. The research aimed to identify the efficiency of each substrate in generating biogas, considering the specific operating conditions of the reactors, with a focus on the feasibility of using this waste as a sustainable source of energy. In this way, the study was organized into four distinct stages: 1) obtaining the substrates - collecting the waste used; 2) characterizing the waste - to evaluate the characteristic variables of the substrates; 3) setting up the batch reactor; 4) physicochemical and chromatographic analyses - relating the effect of the variables through a principal component analysis (PCA). The experiments were carried out at the Environmental Sanitation Laboratory of the Federal University of Alagoas (UFAL) in order to investigate the technical, economic and environmental viability of this approach, considering the efficiency of converting waste into biogas and reducing the environmental impact associated with wastewater treatment. The results showed that the system is effective in converting manipueira, vinasse and whey into biogas and biofertilizer, offering a sustainable solution for waste treatment. Daily methane production was approximately 93.07 mL of CH₄ in Reactor 1 and 141.87 mL of CH₄ in Reactor 2, both fed with manure, after 7 days of operation. For vinasse, Reactor 2 produced 55.12 mL/day, while Reactor 1 generated 16.98 mL/day, also after 7 days of operation. In the case of whey, production was more balanced, with Reactor 1 generating 34.89 mL/day and Reactor 2 generating 28.37 mL/day, after 7 days of operation. These results demonstrate the system's ability to generate renewable energy from different agro-industrial effluents, considering all the reactors operating for the same 7-day period. |
Palavras-chave: | Resíduos Agroindustriais Metano - Produção Biodigestão Anaeróbia Água Residuárias Biogás Agroindustrial Waste Methane - Production Anaerobic biodigestion Wastewater |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.department: | Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária - Bacharelado |
Citação: | LIMA, Bárbara Messias da Silva. Produção de biogás através da digestão anaeróbica de água residual de agroindústrias. 2025. 56 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2024. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/16975 |
Data do documento: | 22-nov-2024 |
Aparece nas coleções: | Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA - CTEC |
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