Use of swine waste-derived biogas to enhance microalgae productivity.

The effects of swine wastewater-derived biogas on microalgae productivity were determined. Experiments were conducted in a closed photobioreactor containing digestate effluent as culturing media and biogas in the headspaceas source of CO2. Experiments were carried out under mixothrophic and autothrophic conditions. Results showed that autotrophic growth rate (0.6 d-1)was twofoldfaster than mixotrophic. Frequent reinjections of biogas containing up to 2,000 ppm of hydrogen sulfide was not inhibitory to microalgae growth. The rapid removal of H2S in the system suggests photobioreactors can be an interesting alternative to biogas purification. A model to estimate microalgae productivity based on the amount of available CO2, inorganic and organic carbon was developedand showed good data fit correlation (r²= 0.99).

Projeto de biodigestor para geração de bioenergia em sistema de produção de suínos: um estudo de caso da região de Icolo e Bengo - Angola

A tecnologia da biodigestão anaeróbia tem sido comprovada como uma das mais eficientes no tratamento dos dejetos de suínos, esta tecnologia, encontra-se num crescimento tímido em Angola facilitando assim uma poluição maior dos Rios, solos e o ar atmosférico, por falta de tratamento adequado da biomassa produzida por milhares de suínos existentes neste País. O emprego do biogás como fonte de energia para o funcionamento dos equipamentos ainda encontra limitações de ordem tecnológica e por falta de informação, organização e em muitos casos apoios tecnológicos e de instituições governamentais ou Não Governamentais. Este trabalho avaliou a viabilidade técnica, na implantação de Biodigestores na Região de Icolo Bengo em Angola. Foi estudada a implantação de Biodigestores, Modelo Indiano, na fazenda Menga assim como o potencial de geração de energia elétrica existente na produção de Biogás. O tratamento anaeróbio dos resíduos de Suínos como fonte renovável de energia, dentro de um conceito de desenvolvimento sustentável e de racionalização da produção sem agressão ao Meio-Ambiente também são referenciados mostrando que esta tecnologia pode ser apropriada como estratégia de conservação e uso eficiente da energia elétrica que é muito escasso em Angola. O emprego da biodigestão anaeróbia neste caso é possível e desejável, uma vez que contribui para preservação do Meio Ambiente, viabiliza os modernos sistemas de confinamento e reduz o custo da produção assim como ajuda na produção de energia elétrica e de fertilizantes. Um sistema integrado foi proposto e será aplicado na Fazenda Menga, como um dos projetos pioneiros em Angola.

Manual de manejo e utilização dos dejetos de suínos.

Caracteristicas principais dos dejetos; Principais técnicas de tratamento dos dejetos; Tratamento de dejetos nas pequenas e grandes propriedades produtoras de suínos; Técnicas de valorização dos dejetos suínos e seus produtos; Controle integrado de moscas nas criações de suínos; Técnicas construtivas em edificações para o aproveitamento dos dejetos.

Remoção de matéria orgânica, de nutrientes e de coliformes no processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para o tratamento de águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Viabilidade econômica da utilização do biogás produzido em granja suínícola para geração de energia elétrica

A produção de biogás por meio de biodigestão anaeróbia representa um avanço para equacionar o problema dos dejetos produzidos pela suinocultura e disponibilidade de energia no meio rural. Este trabalho teve como objetivo estimar a viabilidade econômica de um sistema biointegrado para geração de eletricidade a partir do aproveitamento de dejetos de suínos. Os dados para este estudo foram coletados em uma agroindústria, onde são realizadas diversas atividades agrícolas; entretanto, a suinocultura foi selecionada para o processo de análise de biodigestão anaeróbia, pelo fato de gerar uma grande quantidade de dejetos, com dificuldade de disposição no meio ambiente, configurando um estudo de caso. O biodigestor analisado é um modelo tubular contínuo, com calha de água em alvenaria e com uma manta plástica como gasômetro, onde são depositados diariamente os dejetos de 2.300 suínos em fase de terminação. O investimento inicial para implantação foi estimado em R$ 51.537,17, e os custos anuais do sistema foram de R$ 5.708,20 com manutenção, R$ 4.390,40 com depreciação e R$ 1.366,77 com juros. Concluiu-se que o sistema de produção de biogás é viável do ponto de vista econômico, se o consumo de energia elétrica for de 35 kWh por dia, em média, onde o valor presente líquido (VLP) é de R$ 9.494,90, e a taxa interna de retorno (TIR) é de 9,34% ao ano.

Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura

Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB.

Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desempenho de processo anaeróbio em dois estágios (reator compartimentado seguido de reator UASB) para tratamento de águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o efeito das águas residuárias de suinocultura com concentrações de sólidos suspensos totais em torno de 6.000 mg L-1 (DQOtotal variando de 7.557 a 11.640 mg L-1) no desempenho de processo anaeróbio em dois estágios compostos por reator compartimentado (ABR) e reator de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB), instalados em série, em escala-piloto (volumes de 530 e 120 L, respectivamente), submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 56 a 18 h no primeiro reator e de 13 a 4 h no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 71,1 a 87,5% no reator ABR e de 41,5 a 50,1% no reator UASB, resultando em valores médios de 86,8 a 94,9% para o sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV), na faixa de 5,05 a 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator ABR, e de 2,83 a 9,63 kg DQOtotal (m³ d)-1, no reator UASB. As eficiências de remoção de SST e SSV foram da ordem de 95,6%. O teor de metano no biogás manteve-se acima de 70% para os dois reatores. A produção volumétrica de metano máxima de 0,755 m³ CH4 (m³ d)-1 ocorreu no reator 1, com COV de 10,12 kg DQOtotal (m³ d)-1 e TDH de 18 h. Os valores médios de pH variaram na faixa de 7,2 a 8,0 para os efluentes dos reatores 1 e 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações abaixo de 200 mg L-1. Com variações abruptas e acentuadas de concentrações de SST e DQOtotal do afluente, os reatores mantiveram as eficiências de remoção de DQO e sólidos suspensos, em torno de 70%, e a qualidade do biogás, com 80% de CH4.

Avaliação de parâmetros da biodigestão anaeróbia de dejetos de suínos alimentados com dietas à base de milho e sorgo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da dieta à base de sorgo em substituição à de milho na composição e no tratamento dos dejetos. Foram utilizados 24 biodigestores batelada de bancada, dos quais 12 foram abastecidos com dejetos de suínos alimentados com dieta á base de milho, e o restante, com dieta á base de sorgo. A cada 30 dias foram esvaziados três biodigestores dentro de cada dieta, em um total de quatro tempos de retenção hidráulica (TRH) 30; 60; 90 e 120 dias. Para avaliar a eficiência do processo de biodigestão anaeróbia, foram avaliadas as reduções de sólidos totais, sólidos voláteis totais, demanda química de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio, número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes, além dos potenciais de produção do biogás e metano. Os resultados mostraram que os dejetos dos suínos alimentados com dietas à base de sorgo apresentaram menor eficiência no processo, principalmente nos potenciais de produção de biogás e metano. em média, os potenciais foram 8,6% menor (P<0,01) que os potenciais obtidos em biodigestores abastecidos com dejetos de suínos alimentados com dieta à base de milho. Com relação ao NMP de coliformes totais e termotolerantes, apenas foram observadas reduções significativas conforme aumentou TRH.

Consórcio suíno-peixe: aspectos ambientais e qualidade do pescado

Amostras de músculo de carpa comum (Cyprinus carpio) e de água de três viveiros fertilizados com dejetos de suínos e de um viveiro em que os peixes foram alimentados com ração comercial para peixes foram analisadas durante seis meses. O objetivo foi observar a presença de bactérias patogênicas, como Salmonella, Staphylococcus aureus e coliformes totais e fecais, em peixes comercializados in natura no município de Chapecó, Santa Catarina. Foram aferidos quinzenalmente, na água dos quatro viveiros, oxigênio dissolvido, pH, turbidez, alcalinidade total, dureza total, amônia, nitrato e ortofosfato, bem como a quantidade de coliformes totais e fecais. A análise microbiológica músculo dos peixes demonstrou ausência de Salmonella em todas as amostras. A contagem dos demais microrganismos manteve-se inferior ao limite máximo permitido pela legislação vigente, em todas as amostras. Portanto, os peixes analisados estavam aptos ao consumo humano, pois atenderam aos padrões recomendados pela Divisão Nacional de Vigilância Sanitária de Alimentos (DINAL). A comparação entre os viveiros fertilizados com dejetos de suínos e o viveiro fertilizado com ração comercial para peixes não apresentou diferença significativa, porém apresentou efeito significativo sobre oxigênio dissolvido, turbidez, alcalinidade total e amônia. A matéria orgânica foi responsável pelos maiores valores, com exceção da turbidez, que foi menor no viveiro fertilizado com ração comercial para peixes. Entretanto, após análise de todos os parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água dos viveiros, pode-se constatar que todos os viveiros se enquadraram nas classes II ou III da classificação de águas interiores estabelecida pelo CONAMA.

Monitoramento sanitário de um sistema integrado de tratamento de águas residuárias da suinocultura

Objective. To assess the potential for contamination of wastewaters from pig farming. Methods. Wastewaters from pig farming were stored in a tank. After 0, 30, 60, 90, and 120 days of hydraulic retention, they were added to lysimeters filled with argillaceous, sandy, or medium soil. Finally, these lysimeters were submitted to simulations of either a rainy season or a dry season. The number of colony-forming units (CFUs) of total coliforms, fecal coliforms, and fecal streptococci was measured in the effluents of the storage tank (for the various periods of hydraulic retention), in the percolate from the lysimeters, and in the three types of soil. The microbiological analyses were carried out using the membrane filter technique. The pH analyses were done potentiometrically. Results. For the three microorganisms, the largest decrease in bacterial counts in the storage tanks occurred with 90 or 120 days of retention. There was a marked decrease in the bacterial count in the percolates of the three soils. For the three soil types the greatest reduction in bacterial counts was found in medium soil, due to its acidity (pH < 7.0). Hydraulic retention was not sufficient to ensure the sanitary adequacy of the wastewaters and their use for irrigation, given that fecal coliform values were above 1 000 CFU per 100 mL. Therefore, adding the residues to the soil was considered a second stage of treatment. Conclusions. The retention of wastewaters followed by adding them to soil was effective in minimizing the contaminating effect of pig farming residues. The storage time for wastewaters from pig farming could be decreased from 120 to 90 days.

Produção de pimentão em substratos e fertirrigação com efluente de biodigestor

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Viabilidad económica de la utilización de biogás para la conversión en energía eléctrica

The economic viability of the electrical power generation using biogas from swine wastes, was determined. The analyzed biodigester is a continuous tubular model with brick concrete duct and plastic covering with a gasometer, in which the waste of 2.300 fattening pigs are deposited daily. The initial investment estimate for the installation was R$ 51.537, the system annual costs were R$ 5.700, for maintenance, R$ 4.400 for depreciation and R$ 1.370 for interests. It was found that an average consumption of 28 kW-hour-1 is the minimum that the system must reach to be economically feasible.

Avaliação econômica do aproveitamento do biogás e biofertilizante produzido por biodigestão anaeróbia: estudo de caso em unidade biointegrada

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reator anaeróbio compartimentado seguido de reator UASB

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)