Energy recovery from ricotta cheese whey co-digestion with bovine manure in anaerobic reactors

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santana, Larice Aparecida Rezende
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12079
Resumo: Nesta pesquisa reatores anaeróbios foram testados para o tratamento e valorização energética de resíduos industrial e da bovinocultura. Quatro reatores plug flow operados com concentrações de 20% de soro de ricota e 80% de dejeto bovino; 40% de soro de ricota e 60% de dejeto bovino; 80% de soro de ricota e 20% de dejeto bovino; e o controle com 100% de dejeto bovino foram testados em escala de bancada, temperatura ambiente, tempo de retenção hidráulico de 30 dias. O experimento foi conduzido por 106 dias em batelada alimentada. Foram produzidos volumes de biogás entre 17 a 27 L dia-1, com concentração média de CH4 de 57 (±1,9) to 60% (±1,44) com potencial para geração de 0,76 a 0,90 de energia em kWh dia-1 valores que demonstram o potencial da co-digestão anaeróbia de soro de ricota com dejeto bovino para geração de biogás e uma nova alternativa para a produção de energia renovável. As remoções médias de demanda bioquímica de oxigênio e demanda química de oxigênio foram de 51 (±13,15) a 78% (±12,00) e 40 (±9,44) a 69% (±20,71), de sólidos totais e sólidos voláteis de 36 (±5,14) a 54% (±11,34) e 44 (±12,53) a 69% (±9,34), respectivamente. Valores de pH estiveram sempre próximos à neutralidade e a alcalinidade em faixas propícias à co-digestão anaeróbia. O processo de tratamento e valorização desses resíduos em reator anaeróbio obtêm resultados ambientais satisfatórios e pode ser considerado promissor.
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O experimento foi conduzido por 106 dias em batelada alimentada. Foram produzidos volumes de biogás entre 17 a 27 L dia-1, com concentração média de CH4 de 57 (±1,9) to 60% (±1,44) com potencial para geração de 0,76 a 0,90 de energia em kWh dia-1 valores que demonstram o potencial da co-digestão anaeróbia de soro de ricota com dejeto bovino para geração de biogás e uma nova alternativa para a produção de energia renovável. As remoções médias de demanda bioquímica de oxigênio e demanda química de oxigênio foram de 51 (±13,15) a 78% (±12,00) e 40 (±9,44) a 69% (±20,71), de sólidos totais e sólidos voláteis de 36 (±5,14) a 54% (±11,34) e 44 (±12,53) a 69% (±9,34), respectivamente. Valores de pH estiveram sempre próximos à neutralidade e a alcalinidade em faixas propícias à co-digestão anaeróbia. O processo de tratamento e valorização desses resíduos em reator anaeróbio obtêm resultados ambientais satisfatórios e pode ser considerado promissor.In this research, anaerobic reactors were tested for the treatment and energy recovery of industrial and cattle-raising waste. Four plug flow reactors operated with concentrations of 20% ricotta cheese whey and 80% bovine manure; 40% ricotta cheese whey and 60% bovine manure; 80% ricotta cheese whey and 20% bovine manure; and the control with 100% of bovine manure were tested in bench scale, at room temperature and hydraulic retention time of 30 days. The experiment was conducted for 106 days in fed batches. Biogas volumes between 17 to 27 L day-1 were produced, with an average CH4 concentration of 57 (±1.9) to 60% (±1.44) with energy generation potential from 0.76 to 0.90 in kWh day-1, values that demonstrate the potential of anaerobic co-digestion with ricotta cheese whey and bovine manure for biogas generation and a new alternative for renewable energy production. The average removals of biochemical oxygen demand and chemical oxygen demand were 51 (±13.15) to 78% (±12.00) and 40 (±9.44) to 69% (±20.71), of total solids and volatile solids of 36 (±5.14) to 54% (±11.34) and 44 (±12.53) to 69% (± 9.34), respectively. The pH values were always close to neutrality and alkalinity in ranges suitable for anaerobic co-digestion. The treatment process and recovery of these residues in an anaerobic reactor obtains satisfactory environmental results and can be considered promising.engUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Mestrado Profissional em Ciência e Tecnologia do Leite e Derivados (EPAMIG)UFJFBrasilFaculdade de FarmáciaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS DA SAUDEOrganic loadAgroindustrial wasteBioenergyCarga orgânicaResíduo agroindustrialBioenergiaEnergy recovery from ricotta cheese whey co-digestion with bovine manure in anaerobic reactorsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFORIGINALlariceaparecidarezendesantana.pdflariceaparecidarezendesantana.pdfapplication/pdf865114https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12079/1/lariceaparecidarezendesantana.pdf8c00d7248e30ad6f7db41bc56fa015e4MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12079/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12079/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTlariceaparecidarezendesantana.pdf.txtlariceaparecidarezendesantana.pdf.txtExtracted texttext/plain78817https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12079/4/lariceaparecidarezendesantana.pdf.txt7293c95e697fdc3adb4abb0629d0ec1cMD54THUMBNAILlariceaparecidarezendesantana.pdf.jpglariceaparecidarezendesantana.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1218https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12079/5/lariceaparecidarezendesantana.pdf.jpg3f9d48954c7187ea60253d7457d8cc55MD55ufjf/120792020-12-18 04:07:57.938oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2020-12-18T06:07:57Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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