Produção de biogás a partir de água residuária da bovinocultura leiteira

A presente monografia analisou em laboratório diferentes condições para geração de metano a partir de água residuária de bovinocultura leiteira em ambiente anaeróbio. A produção de cerca de 27,5 bilhões de litros de leite por ano faz do Brasil um dos líderes na criação de gado bovino. A geração de biogás a partir do tratamento e aproveitamento da matéria orgânica presente na parcela líquida das fezes bovinas tem grande potencial para mitigar o impacto ambiental dessa atividade, contribuindo para tornar os processos energeticamente sustentáveis. O trabalho em questão buscou estimar, por meio de testes de biodegradabilidade, o potencial de produção de biogás em água residuária de bovinocultura leiteira através da digestão anaeróbia em ambiente controlado. O efluente usado nos experimentos foi coletado no tanque de equalização existente, onde é tratada a água de lavagem da área de confinamento dos bovinos da Fazenda Colorado, Araras – SP. Para determinar o potencial de biodegradabilidade e de produção de metano, os testes de biodegradabilidade foram realizados em frascos-reatores com alimentação em batelada, em que a água residuária foi analisada com e sem suplementação de inóculo sob temperatura e agitação controladas. Os valores de volume de biogás e metano foram lidos pelo cromatógrafo, para então serem interpretados e integrados à base dados responsável pelos gráficos. A operação dos frascos-reatores deixou clara a influência do inóculo no comportamento das curvas analisadas. A introdução dos microrganismos facilitou e acelerou a geração de metano, principalmente no início dos testes. Os experimentos mostraram também a influência do inóculo na maior geração de metano em detrimento de outros gases produzidos. A condição que levou à maior produção de metano foi a conduzida com adição de inóculo, atingindo eficiência de geração de 90%. É esperado que os resultados desse trabalho possam ser usados como base para novas pesquisas, visando o aproveitamento consciente do potencial do estrume bovino.

Palavras-chave em Inglês

Methane production
Biogas
Biodegradability
Anaerobic digestion
Bovine manure
Anaerobic reactor

Resumo em Inglês

The main goal of the present monograph was to analyze the production of methane from dairy cattle wastewater in an anaerobic environment under different laboratory conditions. In Brazil, around 27.5 billion liters of milk are produced per year, making the country one of leaders in the cattle industry. Biogas generation though treatment and use of organic matter from the liquid fraction of bovine manure have great potential to the mitigate the environmental impacts of this industry, leading to more energetically sustainable processes. This paper tries to estimate the potential for biogas production from dairy cattle wastewater. Biodegradability tests were conducted under anaerobic digestion conditions in a controlled environment. The effluent used in the experiments came from a equalization tank, responsible for treating the water that comes from cleaning the cattle confinement areas of Fazenda Colorado, Araras - SP. To determine the biodegradability and methane production potentials, biodegradability tests were carried out in reactor flasks with batch feed, where the wastewater was analyzed with and without inoculum supplementation. The experiment occurred under controlled temperature and agitation speed. The generated volumes of biogas and methane were then read by a chromatograph, whose results were interpreted and integrated to the database responsible for the graphs. From these results, it was clear that inoculum had a significant influence on the behavior of the analyzed curves. The introduction of microorganisms facilitated and accelerated the generation of methane, especially at the beginning of the tests. The experiments also unveiled the influence of the inoculum on a higher methane production in detriment of other gases. The condition that led to the highest methane production was the one with the presence of inoculum, reaching 90% efficiency. The results achieved on this paper can support further research on the use of bovine manure for biogas production.

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Data de Publicação

2019-04-29

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