Distribuição espacial do potencial de metano e de impactos ambientais no tratamento dos dejetos da avicultura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cerqueira, Aladim Fernando
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/15975
Resumo: Poultry waste has little explored potential for energy use and its management in composting generates significant impacts in terms of greenhouse gas (GHG) emissions, ammonia (NH3) and N losses. This study mapped and classified the poultry production systems in Espírito Santo State, Brazil, calculated bird population, manure generation, methane potential in mono- and co-digestion with available co-substrates in the study area, environmental impacts on management. Finally, 2 scenarios (conservative and optimized) were simulated with anaerobic digestion to avoid losses and emissions. In area of study, 2085 production units were mapped, occupying 2242 million m² of area, with 5 production systems, layer hens manure-belt houses (SPaut), layer hens automatic high-house (SPca), layer hens cage house (SPcm), nonacclimatized broiler litter house (SCpn) and acclimatized broiler litter house (SCpp). The population of birds was estimated at 38455 million heads that generate 812684 ton.year-¹ of waste, with a CH4 potential in monodigestion of 76410 thousand m³.year-¹ and a capacity to generate 35.55 MWe. The waste generated from layer manure belt, dry chicken manure and broiler litter, has an emission of 326,104 and 9,862 ton.year-¹ of CO2e of GHG and NH3 and a loss of 25,798 ton.year-¹ of N. The conservative scenario will allow the exploitation energy with the potential to generate 27.23 MW of electricity and the avoidance of 31.8%, 37.2 and 36.4% of GHG emissions, N losses and NH3 emissions, respectively. The optimized scenario will allow the energy use of waste in 226 plants with a total electrical potential of 86.4 MW and avoid GHG and NH3 emissions and N losses by 73.4%, 71.7% and 86.9%, respectively. The unavailability of co-substrates proved to be a limiting factor for the development of alternative scenarios for most co-substrates. The concentration of layer manure belt in SPaut systems is an important factor in GHG and NH3 emissions and N losses in the management of poultry manure, but it is an opportunity to increase environmental efficiency through anaerobic digestion.
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Finally, 2 scenarios (conservative and optimized) were simulated with anaerobic digestion to avoid losses and emissions. In area of study, 2085 production units were mapped, occupying 2242 million m² of area, with 5 production systems, layer hens manure-belt houses (SPaut), layer hens automatic high-house (SPca), layer hens cage house (SPcm), nonacclimatized broiler litter house (SCpn) and acclimatized broiler litter house (SCpp). The population of birds was estimated at 38455 million heads that generate 812684 ton.year-¹ of waste, with a CH4 potential in monodigestion of 76410 thousand m³.year-¹ and a capacity to generate 35.55 MWe. The waste generated from layer manure belt, dry chicken manure and broiler litter, has an emission of 326,104 and 9,862 ton.year-¹ of CO2e of GHG and NH3 and a loss of 25,798 ton.year-¹ of N. The conservative scenario will allow the exploitation energy with the potential to generate 27.23 MW of electricity and the avoidance of 31.8%, 37.2 and 36.4% of GHG emissions, N losses and NH3 emissions, respectively. The optimized scenario will allow the energy use of waste in 226 plants with a total electrical potential of 86.4 MW and avoid GHG and NH3 emissions and N losses by 73.4%, 71.7% and 86.9%, respectively. The unavailability of co-substrates proved to be a limiting factor for the development of alternative scenarios for most co-substrates. The concentration of layer manure belt in SPaut systems is an important factor in GHG and NH3 emissions and N losses in the management of poultry manure, but it is an opportunity to increase environmental efficiency through anaerobic digestion.Os dejetos da avicultura possuem potencial a ser explorado para o aproveitamento energético e seu manejo na compostagem gera impactos significativos de emissão de gases de efeito estufa (GEE), amônia (NH3) e perdas de N. O presente estudo mapeou e classificou os sistemas de produção da avicultura no Estado do Espírito Santo, calculou a população de aves, a geração de dejetos, o potencial produção de metano em monodigestão e codigestão anaeróbia com cosubstratos disponíveis na área de estudo, os impactos ambientais no manejo. Por fim, foram simulados 2 cenários alternativos (conservador e otimizado) de tratamento com digestão anaeróbia afim de evitar as perdas e emissões gasosas. Na área de estudo foram mapeadas 2085 unidades de produção, que ocupam 2,242 milhões de m² de área, com 5 sistemas de produção, sendo eles de postura automatizada (SPaut), de postura californiana com alimentação automática (SPca), de postura californiana com alimentação manual (SPcm), de corte em galpões não climatizados (SCpn) e de corte em galpões climatizados (SCpp). A população de aves foi estimada em 38,455 milhões de cabeças que geram 812.684 ton.ano- ¹ de dejetos, com um potencial de produção de CH4 em monodigestão anaeróbia de 76.410 mil m³.ano- ¹ e uma capacidade de gerar 35,55 MW em usinas de geração elétrica. Os dejetos gerados, de esterco fresco, esterco seco e cama de frango, possuem uma emissão de 326.104 e 9.862 ton.ano- ¹ de CO2e de GEE e NH3 e perda 25.798 ton.ano- ¹ de N. O cenário conservador permitirá o aproveitamento energético com potencial de gerar 27,23 MW de energia elétrica e a evitação de 31,8%, 37,2 e 36,4 % das emissões de GEE, perdas de N e emissões de NH3, respectivamente. O Cenário otimizado permitirá o aproveitamento energético dos dejetos em 226 usinas com potencial elétrico total de 86,4 MW e evitar as emissões de GEE e NH3 e perdas de N em 73,4% 71,7% e 86,9%, respectivamente. A indisponibilidade de cosubstratos demonstrou ser fator limitante para o desenvolvimento dos cenários alternativos para a maior parte dos cosubstratos. A concentração dos dejetos da avicultura nos sistemas SPaut é fator importante nas emissões de GEE e NH3 e nas perdas de N no manejo dos dejetos da avicultura, porém constitui uma oportunidade de aumentar a eficiência ambiental por meio da digestão anaeróbia.Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15975porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento SustentávelPrograma de Pós-graduação em Engenharia e Desenvolvimento SustentávelUFESBRCentro Tecnológicosubject.br-rjbnEngenharia SanitáriaEsterco de GalinhaCama de FrangoCama de FrangoCompostagemCompostagemDigestão AnaeróbiaDigestão AnaeróbiaPerda de NitrogênioPerda de NitrogênioEmissõesEmissõesgases de efeito estufa (GEE)gases de efeito estufa (GEE)Distribuição espacial do potencial de metano e de impactos ambientais no tratamento dos dejetos da aviculturatitle.alternativeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALAladimFernandoCerqueira-2022-dissertacao.pdf.pdfapplication/pdf3303382http://repositorio.ufes.br/bitstreams/fa67e246-24aa-43a4-b766-421e7fe7d6b8/download941b1d7e20b46b44a9056f5652d63a3eMD5110/159752024-07-18 09:48:51.086oai:repositorio.ufes.br:10/15975http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-10-15T17:59:42.162441Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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