Upload
camila-barateiro-zagalo
View
212
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Desenvolvimento de Processo para Tratamento de Digestato e Reuso da Fase Líquida para Viabilizar a Geração de
Bioenergia a Partir de Resíduos de Galinhas Poedeiras
Maurício Aparecido BortolotiEngenharia Ambiental -40 termo
Bolsista PIBIC/CNPq/FAI-2015/2016
Orientador: Prof. Dr. Vagner Amado Belo de Oliveira
Co-Orientador: Prof. Dr. Éder Antônio Giglioti
PROJETO DE PESQUISA
A demanda por ovos de galinha é extremamente elevada no Brasil; segundo o IBGE, em 2014 foram produzidas 2.825.783.000 dúzias.
Para tamanha produção o país conta com um plantel superior a 93 milhões de aves.
Cada ave defeca diariamente cerca de 100 gramas de dejetos sólidos, com 70% de umidade(Brumano, 2008).
Produção anual de dejetos no país ultrapassa 3.348.000 toneladas.
Os resíduos necessitam de tratamento específico.
Introdução
Utilização de biodigestores anaeróbicos.
A necessidade de adição de água é um fator inviabilizador desse processo.
Para resíduos totalmente secos, são necessários ate 9 partes de água para cada parte de resíduo(Yoshioka, 2015).
Para viabilizar a biodigestão seria necessário tratar o digestato e reciclar a fase liquida para um novo processo.
A coagulação utiliza como base de seu processo, coagulantes/floculantes orgânicos ou químicos.
A coagulação tem sido estudada para separação sólido-líquido, onde apresentou bons resultados na remoção de alguns elementos, como o fósforo(Suzin et al, 2012).
Exemplos
Imagem de um aviário vertical. Imagem de um biodigestor tipo lagoa coberta de fluxo contínuo.
Fonte: ATI Avicultura Fonte: Rastro Biodigestores
Desenvolver e otimizar um processo para o tratamento de digestato e de reutilização de fase líquida.
Viabilizar a geração de bioenergia a partir de resíduos de galinhas poedeiras.
Uso de energias renováveis para geração de empregos e renda no campo; para tanto, o projeto possui os seguintes objetivos específicos:
Objetivos
Desenvolver um processo de coagulação/floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato;
Desenvolver um processo de filtração de matéria orgânica residual do processo de biodigestão;
Desenvolver um processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato;
Desenvolver um processo de clarificação de resíduos fluidos dessalinizados; e
Desenvolver um processo para o tratamento do fluido final clarificado (água), visando a reutilização da água residual, em um novo processo de biodigestão.
Objetivos específicos
Justificativa
Apesar da produção de ovos contribuir para o desenvolvimento do país, ela produz um enorme passivo ambiental.
A deposição dos resíduos pode causar sérios danos ao sistema solo-terra-atmosfera.
A solução é o uso de biodigestores, aliados a um sistema eficiente de reaproveitamento da fase líquida.
O uso dessa tecnologia proporciona a diminuição dos impactos ambientais causados, além de ser fonte de renda, empregos e desenvolvimento para o meio rural.
MetodologiaObtenção de digestato da metanogênese anaeróbica de dejetos de galinhas poedeiras.
Inicialmente, o dejeto seco será diluído em água, na proporção 1:9.
O resíduo será exposto as condições de um biodigestor, em ambiente anaeróbico
Após 30 dias de metanogênse ou quando terminar a produção de gás, o digestato será retirado do reator e submetido aos testes.
Fonte: Arquivo pessoal
Desenvolvimento do processo de coagulação, floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato
Os diferentes coagulantes/floculantes orgânicos e inorgânicos serão utilizados isoladamente ou em misturas.
Serão avaliados seis coagulantes/floculantes onde será preparada uma solução na concentração de 1%.
Cada produto será então avaliado em um experimento com delineamento estatístico inteiramente casualizado com oito tratamentos (dosagens) em mL: 0; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16 mL em cada 500 ml de digestato, e cada parcela repetida três vezes.
Fonte: Arquivo pessoal
Após 24 horas, será filtrado em papel de filtro de café.
O sólido floculado será pesado (mg/500ml) e a absorbância, a 460 nm, do filtrado será avaliada em espectrofotômetro modelo FEMTO 600.
Com os resultados, serão calculadas a recuperação de turbidez e de cor.
Com os valores serão construídos gráficos de curva de calibração em planilha Excel (Microsoft Excel 2010).
A dosagem ideal será aquela a partir da qual não haverá aumento significativo em absorbância de fluido e/ou peso de sólidos.
Além disso, os dados serão submetidos ao Teste de Tukey para verificação de significância ao nível de 1% e 5%, utilizando se o software SISAGRI (Canteri et al., 2001).
Desenvolvimento do processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato.
A escolha dos dessalinizantes será feita de maneira muito semelhante ao descrito na escolha dos coagulantes/floculantes.
A avaliação dos resultados será feita através de análise químicas de ânions e cátions tanto no floculado recuperado quanto no fluido filtrado.
Serão também analisadas a relação carbono/nitrogênio, quantidade de matéria orgânica, potencial hidrogênio e condutividade elétrica. Todas essas analises seguirão a metodologia da Embrapa (1999).
Desenvolvimento de um processo de filtração de sobrenadantes do digestato.
O sobrenadante será submetido ao processo de filtração utilizando para tal filtros de papel.
Além de um sistema de filtração utilizando bagaço de cana-de-açúcar.
Serão utilizados como parâmetros para determinar o melhor processo de filtração, a qualidade do liquido filtrado, turbidez e absorbância, além da capacidade de retenção de sólidos.
Desenvolvimento do Sistema Integrado em Escala Laboratorial Flexível.
Para tal serão utilizados bombas de aquário e recipientes diversos.
Busca desenvolver em escala laboratorial um sistema de filtração que possibilite testes para definição do procedimento ideal.
Cronograma de Atividades O projeto será desenvolvido num período de 12 meses.
Resultados Esperados Desenvolver mecanismos de reutilização de líquidos através de processos de
coagulação, floculação e decantação;
Desenvolver sistemas que possibilitem a utilização dos processos em outros tipos de resíduos, salvo as devidas adaptações que vierem a ser necessárias;
Desenvolver sistemas que viabilizem o tratamento de resíduos e produção de bioenergia;
Contribuir com a sustentabilidade da produção de ovos, gerando emprego e renda no meio rural; e
Permitir que os produtores de ovos se livrme de um enorme passivo ambiental, evitando a contaminação de solos, mananciais, lençóis freáticos e ar.
Referências Bibliográficas
BRUMANO, G. Mercado de carbono e os impactos da avicultura ao meio ambiente. Revista Eletrônica Nutritime, v.5, n06, p.722-741, Novembro/Dezembro 2008.
CANTERI, M.G.; ALTHAUS, R. A.; VIRGENS FILHO, J. S. ; GIGLIOTI, E. A.; GODOY, C. V.; SASM- Agri: Sistema para análise e separação de médias em experimentos agrícolas pelos métodos Scott- Knott, Tukey e Duncan. Revista Brasileira de Agrocomputação , v.1, p.18-24, 2001.
EMBRAPA- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de Análise químicas de Solos, Plantas e fertilizantes. Brasília, 1999. 370 paginas.
IBGE.http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/agorpecuaria/producaoagropecuaria/abate-leite-couro-ovos_201404_4.shtm
SUZIN, L.; RICCI, G. D.; SCAPINI, L. B.; GURSKI, T. J.; TAVERNARI, F.C.;COUTINHO, G. S.; SUREK, D. Remoção de Fósforo de Efluentes da Suinocultura. In: VIII Simpósio de Ciências da UNESP – DRACENA. IX Encontro de Zootecnia da UNESP – DRACENA, 26 e 27 DE Setembro de 2012.
YOSHIOKA, S. Instalação e Implantação de Biodigestores Anaeróbicos para Produção de Biogás a partir dos Dejetos de Galinhas Poedeiras. Associação Brasileira de Química. 2015.
Obrigado.