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Título: Palhas de milho e de feijão como co-substratos na digestão anaeróbia de esterco bovino leiteiro
Autor(es): Rabelo, Enock Alves
Orientador(es): Martin, Samuel
Coorientador(es): Sandri, Delvio
Assunto: Resíduos agrícolas
Palha - utilização na agricultura
Esterco bovino
Data de publicação: 29-Jan-2019
Referência: RABELO, Enock Alves. Palhas de milho e de feijão como co-substratos na digestão anaeróbia de esterco bovino leiteiro. 2018. ix, 47 f., il. Dissertação (Mestrado em Agronomia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: O Brasil vem aumentando cada vez mais, ao longo dos anos, sua produção de alimentos e também sua demanda por energia. Consequentemente, maior quantidade de resíduos é produzida em diversas atividades, e dentre elas podemos destacar a bovinocultura de leite. O uso destes resíduos agrícolas como fonte de energia é uma alternativa que os produtores podem aproveitar dentro do seu próprio sistema produtivo. Portanto, com a execução deste estudo objetivou-se avaliar o uso de resíduos agrícolas, dentre eles a palha de milho e palha de feijão, como co-substratos em adição ao substrato esterco bovino leiteiro, para produção de biogás em biodigestores de bancada do tipo batelada. O experimento foi realizado no Laboratório de Instalações Agropecuárias e Ambiência (LIAA), da Universidade de Brasília, e os tratamentos compreenderam: Tratamento 1 - inóculo+esterco bovino leiteiro+água (I+EB+A); Tratamento 2 - inóculo+esterco bovino leiteiro+palha de milho+água (I+EB+PM+A); Tratamento 3 - inóculo+esterco bovino leiteiro+palha de feijão+água (I+EB+PF+A). O biorreator contendo apenas inóculo (I) foi chamado de controle. Cada biorreator de capacidade total de 2.000 mL foi composto pelo volume útil de 1.400 mL, onde padronizou-se o teor de sólidos totais nos tratamentos entre 7 e 9%. A quantidade de inóculo adicionada aos tratamentos foi de 280 mL (20%). A quantidade de co-substrato utilizada foi equivalente a 30% do sólido total adicionado, sendo o restante complementado com o substrato (70%). Para totalizar 1.400 mL, utilizou-se água destilada. Foram feitas análises em triplicata do potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica (CE), sólidos totais (ST), fixos (SF), voláteis (SV), carbono total (C), nitrogênio total (N), fósforo (P), potássio (K) e demanda química de oxigênio (DQO). Foi também medido o volume de biogás produzido para cada tratamento e feita a análise qualitativa do biogás. Para os tratamentos 1 e 2 observaram-se reduções nos teores de ST, SV e estabilização do pH, resultados estes esperados em função do processo de biodigestão. A produção de biogás foi de 0,29 e 0,27 Nm3/kg ST adicionado para os tratamentos 1 e 2, respectivamente, e a concentração de metano final medida variou entre 60 e 80%, para os tratamentos 1 e 2. Quanto ao tratamento 3, devido a inibição ocorrida no processo de biodigestão e produção de biogás, não foi possível sua comparação com os demais tratamentos. Assim, conclui-se que o co-substrato palha de milho adicionado ao biorreator apresentou potencial de produção e qualidade de biogás semelhante ao biorreator contendo apenas o substrato esterco bovino leiteiro (sem adição de co-substrato), em condições mesofílicas; nas condições experimentais estudadas, o co-substrato palha de feijão não apresentou potencial de produção de biogás, possivelmente dada a condição de pH da palha observada (abaixo do recomendado para sistemas de biodigestão) e a concentração de palha adicionada ao biorreator.
Abstract: Brazil has been increasing, over the years, its food production and also its demand for energy. Consequently, a greater amount of residues is produced in several activities, among which we can highlight milk cattle. The use of these agricultural residues as an energy source is an alternative that producers can take advantage of within their own production system. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the use of agricultural residues, such as corn husk and bean straw, as co-substrates in addition to the bovine milk manure substrate, for the production of biogas in bench type biodigesters batch. The experiment was carried out at the Laboratory of Agricultural Facilities and Ambience (LIAA) of the University of Brasília, and the treatments included: Treatment 1 - inoculum + dairy cattle manure + water (I + EB + A); Treatment 2 - inoculum + dairy cattle manure + corn husk + water (I + EB + PM + A); Treatment 3 - inoculum + dairy cattle manure + bean straw + water (I + EB + PF + A). The bioreactor containing only inoculum (I) was called control. Each bioreactor with a total capacity of 2,000 mL was composed by the useful volume of 1,400 mL, where the total solids content in the treatments was standardized between 7 and 9%. The amount of inoculum added to the treatments was 280 mL (20%). The amount of co-substrate used was equivalent to 30% of the total solid added, the remainder being supplemented with the substrate (70%). To complete 1,400 mL, distilled water was used. Analyses were made in triplicate evaluation of hidrogenionic potential (pH), Electrical conductivity (CE), total solids (ST), fixed (SF), volatile (SV), total carbon (C), total nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and chemical oxygen demand (DQO). The volume of biogas produced for each treatment was also measured and the biogas qualitative analysis was carried out. For treatments 1 and 2, reductions in ST, SV and pH stabilization levels were observed, a result expected given the biodigestion process. The biogas production was 0.29 and 0.27 Nm3/kg ST added for treatments 1 and 2, respectively, and the final measured methane concentration varied between 60% and 80% for treatments 1 and 2. For treatment 3, due to the inhibition occurred in the process of biodigestion and biogas production, it was not possible to compare it with the other treatments. Thus, it was concluded that the co-substrate corn straw added to the bioreactor had potential biogas production and quality similar to the bioreactor containing only the substrate bovine milk manure (without addition of co-substrate), under mesophilic conditions; in the experimental conditions studied, the bean straw co-substrate did not present biogas production potential, possibly due to the pH condition of the straw observed (below the recommended for biodigestion systems) and the straw concentration added to the bioreactor.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018.
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Aparece nas coleções:FAV - Mestrado em Agronomia (Dissertações)

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