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Título: Análise ambiental e energética de sistema de produção de suínos com tratamento de dejetos em biodigestor
Autor(es): Veloso, Alessandro Vieira
Orientador: Campos, Alessandro Torres
Coorientador(es): Yanagi Junior, Tadayuki
Membro da banca: Gomes, Francisco Carlos
Biaggioni, Marco Antônio Martin
Silva, Enilson Barros
Área de concentração: Construções, Ambiência e Tratamento de Resíduos
Assunto: Suínos
Construções rurais
Dejetos
Sustentabilidade
Biodigestor
Energia renovável
Balanço de energia
Swine
Rural constructions
Waste
Sustainability
Anaerobic digester
Renewable energy
Energy balance
Data de Defesa: 16-Mai-2014
Data de publicação: 2014
Agência de Fomento: Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Referência: VELOSO, A. V. Análise ambiental e energética de sistema de produção de suínos com tratamento de dejetos em biodigestor. 2014. 192 p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.
Resumo: A suinocultura possui importância econômica, cultural e social nas regiões de produção intensiva. Contudo, nos últimos anos, a atividade tem sido fortemente acusada de contribuir para a poluição ambiental, em decorrência da grande quantidade de resíduos poluentes, que são gerados nas unidades de produção. Diante disso, a tecnologia de biodigestão anaeróbia pela implantação de biodigestores apresenta-se como uma alternativa viável, a qual pode gerar benefícios no meio rural. Face o exposto, objetivou-se no presente trabalho avaliar um sistema de produção de suínos, no que se refere à mitigação do impacto ambiental, considerando a análise de parâmetros físico-químicos e a emissão de metano para a atmosfera de um sistema de manejo e tratamento de resíduos, bem como contabilizar a energia empregada na construção de biodigestores anaeróbios utilizados para o manejo e tratamento de resíduos, além de analisar os fluxos de energia, envolvidos nesse biossistema de produção animal. Para avaliação do desempenho de um sistema de manejo e tratamento de resíduos da suinocultura, foram coletadas amostras no tanque de equalização, nos dois biodigestores tubulares (canadenses) e na lagoa de estabilização. Os parâmetros físico-químicos analisados foram pH, alcalinidade total, acidez total, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, sólidos totais, sólidos fixos, sólidos voláteis, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal e fósforo total. Por meio dos parâmetros avaliados, foi constatada boa eficiência do sistema, principalmente, na remoção da carga orgânica. A metodologia selecionada para avaliação da mitigação das emissões de metano foi proveniente da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobreMudança do Clima, denominada, “Recuperação de Metano em Sistemas de Gerenciamento de Dejetos Animais”. Evidenciou-se a eficiência dos biodigestores anaeróbios em mitigar as emissões de carbono equivalente para a atmosfera. Na contabilização da energia empregada, na construção de biodigestores anaeróbios, foram quantificados os componentes envolvidos na construção dessas estruturas e, em seguida, para transformação em unidades de energia desses componentes, multiplicou-se a quantidade destes pelos seus respectivos coeficientes energéticos, obtendo-se o valor de 490.179,59 MJ de energia. No estudo sobre os fluxos de energia, quantificou-se o coeficiente energético de cada componente envolvido em um sistema de produção de suínos, com tratamento de resíduos em biodigestores, determinando-se as entradas e saídas energéticas desse biossistema, que apresentou eficiência energética de 25,29%, enquadrando-se nas características de um agroecossistema industrial, que importa grande parte da energia consumida na forma de ração.
Swine production has economic, cultural and social importance in regions with intensive production. However, in recent years, the activity has been strongly accused of contributing to environmental pollution, as a result of the large amount of pollutant residue generated in the production units. In light of this, the technology of anaerobic digestion with the implementation of digesters is presented as a viable alternative, which may generate benefits in the rural scenery. Thus, the present work was conducted with the objectives of evaluating a swine production system, in regard to environmental impact mitigation, considering the analysis of physical-chemical parameters and the atmospheric emission of methane from a residue management and treatment system, accounting for the energy employed in the construction of anaerobic digesters used for managing and treating residues as well as analyzing the energy flow involved in the animal production biosystem. To evaluate the performance of a swine production residue management and treatment system, samples were collected from the equalization tank in both tubular digesters (Canadian) and from the stabilization pond. The physical-chemical parameters analyzed were pH, total alkalinity, total acidity, electric conductivity, dissolved oxygen, oxygen biochemical demand, oxygen chemical demand, total solids, fixated solids, volatile solids, total nitrogen, ammonia nitrogen and total phosphorus. The good efficiency of the parameters was verified by the evaluated parameters, especially in the removal of organic charge. The methodology selected evaluating the methane emissions mitigation derived from the United Nations Framework Convention on Climate Change denominated “Methane Recovery in Animal Manure Management Systems”. The efficiency of the anaerobic digesters in mitigating equivalent carbon atmospheric emissions was evidenced. The components involved in the construction of these structures were accounted for in the energy employed in the construction of the anaerobic digesters and, subsequently, the amount of components was multiplied by their respective energy coefficients, for the transformation into energy units of these components, obtaining the value of 490,179.59 MJ of energy. In the study on energy flow, the energy coefficient of each component involved in a swine production system, with residue treatment in digesters, was quantified, determining the energy inputs and outputs of this biosystem, which presented energy efficiency of 25.29%, fitting the characteristics of an industrial agro-ecosystem, which imports a large portion of the energy consumed in the form of ration.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, área de concentração em Construções, Ambiência e Tratamento de Resíduos, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/4169
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DEG - Engenharia Agrícola - Doutorado (Teses)

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