Publicação: Avaliação técnico e econômica do uso direto de biorremediador e amido comercial nos dejetos de bovinos leiteiros submetidos à digestão anaeróbia
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Data
Autores
Orientador
Lucas Júnior, Jorge de
Coorientador
Pós-graduação
Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A digestão anaeróbia (DA) é uma técnica notória na destinação dos dejetos do setor da bovinocultura, no entanto, buscam-se métodos de aprimoramento para esse processo. Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito da aplicação direta de biorremediador e amido comercial na DA de dejetos de bovinos leiteiros (DBL) diluídos em água e peneirados (2mm). Foram conduzidos dois ensaios em temperatura ambiente. Inicialmente, o ensaio em biodigestores batelada foi conduzido para se encontrar quais das doses de 0,5; 1,0 e 10 mL do biorremediador seriam as mais adequadas. Para tanto, utilizaram-se biodigestores de 2,0L com quatro tratamentos e quatro repetições. As doses 0,5 e 1,0 mL do biorremediador mostraram-se ser as mais eficientes por terem apresentado os maiores potenciais de produção de biogás e remoções de sólidos (p<0,05). Em seguida, com as doses determinadas, foi desenvolvido um segundo ensaio em biodigestores semicontínuos tubulares de 60L com tempo de retenção hidráulica de 30 dias. Para tanto, aplicaram-se as doses 1,0 e 0,5 mL do biorremediador e, também, a aplicação direta do amido comercial (0,025 kg), com a finalidade de entender o efeito do biorremediador em substratos de maior biodegradabilidade. Para melhor condução o ensaio foi dividido em dois períodos, determinados, testando-se a aplicação direta, das doses 1,0 mL e 0,5 mL, respectivamente. Foram avaliados quatro tratamentos com quatro repetições distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x2 representados pelos fatores amido (com e sem aplicação) e biorremediador (com e sem aplicação). Com base nos resultados obtidos dos tratamentos com a aplicação isolada do biorremediador, pertencentes aos dois períodos, foram definidos cenários em escala real com objetivo de avaliar a viabilidade econômica da aplicação do biorremediador. No 1º período, a aplicação do amido e do biorremediador apresentaram as maiores médias dos potenciais de produção de biogás e reduções de sólidos (p<0,05) quando comparados ao tratamento sem suas aplicações, entretanto, para a produção de metano a aplicação do biorremediador apresentou melhor resultado (p<0,05). No 2º período a aplicação do amido apresentou as maiores médias de potenciais de produção biogás e reduções de sólidos (p<0,05) quando comparado aos tratamentos sem aplicação e com aplicação do biorremediador, entretanto para produção de metano a aplicação de amido apresentou a menor média (p<0,05). Nos dois períodos avaliados o uso conjunto dos fatores não potencializou o efeito do biorremediador e não se observaram grandes variações nas concentrações de nutrientes no biofertilizante. Dos cenários avaliados, somente o tratamento sem a aplicação do biorremediador demonstrou ser financeiramente atrativo. Ainda, a Analise de Componentes Principais traz o agrupamento dos tratamentos com a aplicação dos aditivos e o isolamento do tratamento sem a aplicação deles. Finalmente, conclui-se que a DA de dejetos bovinos pode ser melhor com a aplicação direta de aditivos sendo a dose de 1,0 mL do biorremediador eficiente em relação a viabilidade técnico, porém não em relação a viabilidade econômica.
Resumo (inglês)
Anaerobic digestion (AD) is a notorious technique for the disposal of manure from the cattle industry, however, improvement methods are sought for this process. Thus, the objective was to evaluate the effect of the direct application of bioremediator and commercial starch on the AD of dairy cattle manure (DCM) diluted in water and sieved (2mm). Two tests were conducted at room temperature. Initially, the batch biodigestors test was conducted to find which of the doses of 0.5; 1.0 and 10 mL of the bioremediation would be the most appropriate. For this purpose, 2.0L biodigesters were used with four treatments and four replications. The 0.5 and 1.0 mL doses of the bioremediation proved to be the most efficient because they had the greatest potential for biogas production and removal of solids (p <0.05). Then, with the doses determined, a second test was developed in 60L semi-continuous tube digesters with hydraulic retention time of 30 days. For this purpose, doses of 1.0 and 0.5 mL of the bioremediator were applied, as well as the direct application of commercial starch (0.025 kg), in order to understand the effect of the bioremediator on substrates of greater biodegradability. For better conduction the test was divided in two periods, determined, testing the direct application, of the doses 1.0 mL and 0.5 mL, respectively. Four treatments were evaluated with four replications distributed in a completely randomized design, in a 2x2 factorial scheme represented by the starch (with and without application) and bioremediation (with and without application). Our results from the treatments with the isolated application of the bioremediator, belonging to the two periods, scenarios were defined on a full scale in order to assess the economic viability of the application of the bioremediator. In the 1st period, the application of starch and bioremediation showed the highest averages of the potentials for biogas production and reductions in solids (p <0.05) compared to the treatment without its applications, however, for the production of methane the application of the bioremediator showed the best result (p <0.05). In the 2nd period, the application of starch showed the highest averages of biogas production potentials and reductions in solids (p <0.05) when compared to treatments without application and with application of the bioremediator, however for methane production the application of starch presented the lowest mean (p <0.05). In both periods evaluated, the combined use of the factors did not enhance the bioremediation effect and there were no great variations in the concentrations of nutrients in the biofertilizer. Of the scenarios evaluated, only the treatment without the application of the bioremediator proved to be financially attractive. Still, the Principal Component Analysis brings the grouping of treatments with the application of additives and the isolation of the treatment without their application. It is concluded that the AD of bovine manure can be optimized with the direct application of additives, being the 1.0 mL dose of the bioremediation efficient in relation to technical viability, but not in relation to economic viability.
Descrição
Palavras-chave
Biorreatores, Energia de fontes alternativas, Enzimas, Bioreactors, Energy from alternative sources, Enzymes
Idioma
Português
