Produção de biogás a partir da fermentação de sorgo sacarino in natura, resíduos de frutas e dejetos de animais
Production of biogas from the fermentation of green sweet sorghum, fruit residues and animal waste
DOI:
https://doi.org/10.34188/bjaerv6n1-055Palavras-chave:
biogás, dejeto bovino, dejeto caprino, acerola, goiaba, sorgoResumo
Com o aumento populacional existe uma demanda crescente na produção de alimentos de origem animal e vegetal. Os atuais sistemas de produção, normalmente, apresentam perdas significativas ao longo de toda cadeia produtiva gerando grande volume de resíduos. Neste contexto, os biodigestores anaeróbicos surgem como proposta vantajosa na solução do problema tratando os resíduos, produzindo biogás e biofertilizantes. Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial de produção de biogás a partir da fermentação anaeróbia da biomassa de sorgo sacarino, resíduos de acerola, resíduos de goiaba, dejetos de bovinos e dejetos de caprinos confinados. Caracterizaram-se os efluentes e afluentes dos biodigestores quanto aos parâmetros físicos (Sólidos Totais, Sólidos Fixos e Sólidos Voláteis) e físico-químicos: (pH e Condutividade Elétrica), calculou-se o rendimento (Lbiogáskg-1sv.ad), a produtividade (LbiogásL-1reatord-1) de biogás e a Carga Orgânica Volumétrica adicionada COVad (kgsvL-1reatord-1). O experimento foi conduzido no Campus de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Vale do São Francisco com tempo de retenção hidráulica de 42 dias, por meio de delineamento em blocos casualizados (DBC). A produção de biogás a partir da fermentação anaeróbia de dejetos de bovinos e caprinos foi superior aos demais tratamentos de biomassa vegetal. Os parâmetros físicos: Sólidos Totais, Sólidos Fixos e Sólidos Voláteis, dos efluentes e afluentes dos biodigestores, apresentaram valores similares aos encontrados na literatura para ambos os tratamentos. Os parâmetros físico-químicos: pH e Condutividade Elétrica dos efluentes e afluentes dos biodigestores não permaneceram dentro das faixas, denominadas ideais, descritas na literatura para produção de biogás, exceto os tratamentos com dejetos de origem animal. O dejeto bovino apresentou maior rendimento (15,586 Lbiogáskg-1svad) e maior produtividade (0,0206 LbiogásL-1reatord-1) de biogás em relação aos demais tratamentos com uma COV média de 0,371 kgsvL-1reatord-1
Referências
AGUILA, L. S. H.; GEHLING, R. K.; CAPUTO, T. F. M.; AGUILA, J. S. Melhor arranjo de plantas para os genótipos de sorgo sacarino BR 506 e BR 511 visando à produção de etanol. Brazilian Journal of Animal and Environmental Research, v. 3, n. 2, p. 648-653, 2020.
ALMEIDA, C. Potencial de produção de biogás a partir de biomassa de suinocultura com culturas. Dissertação (Mestrado Em Engenharia Energética na Agricultura) - Faculdade Estadual do Oeste do Paraná, 2016.
AMARAL, A. C.; CANDIDO, D.; STEINMETZ, R. L. R.; TÁPPARO, D. C.; KUNZ, A. Produção de biogás e energia elétrica com biodigestor de lagoa coberta e CSTR a partir de dejeto suíno. In: Embrapa Suínos e Aves-Artigoemanais de congresso (ALICE). In: SIMPÓSIO INTERNACIONAL SOBRE GERENCIAMENTO DE RESÍDUOS AGROPECUÁRIOS E AGROINDUSTRIAIS, 6., 2019, Florianópolis, SC. Anais... Concórdia: Sbera/Embrapa, p. 401-403, 2019.
ANTONOPOULOU, G.; LYBERATOS, G. Effect of pretreatment of sweet sorghum biomass on methane generation. Waste and Biomass Valorization, v. 4, p. 583-591, 2013.
ARAÚJO, G. J. F.; SILVA, M. M. Crescimento econômico no semiárido brasileiro: o caso do pólo frutícola Petrolina/Juazeiro. Caminhos de Geografia, v. 14, n. 46, p. 246-264, 2013.
BRADFORD, M. M. A. Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding. Analytical Biochemistry, v. 7, n. 72, p. 248- 254, 1976.
CAETANO, L. Proposição de um sistema modificado para quantificação de biogás. 1985. 75 f. Dissertação (Mestrado Em Agronomia - Área De Concentração De Energia Na Agricultura). Faculdade De Ciência Agronômicas, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 1985.
CERÓN-VIVAS, A.; CÁCERES, K.T.; RINCÓN, A.; CAJIGAS, Á. A. Influence of pH and the C/N ratio on the biogas production of wastewater.Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, n. 92, p. 70-79, 2019.
ECKERT, C. T.; FRIGO, E. P.; MARI, A. G.; MARI JUNIOR, A.; CABRAL, A. C.; GRZESIUCK, A. E.; DIERINGS, L. S. Construção de biodigestores de batelada para escala laboratorial. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v.4, p. 65-82, 2015.
KOZLOSKI, G. V. Bioquímica dos ruminantes. 3 ed. Santa Maria: Ed. da UFSM, 2011, 216p.
KUNZ, A.; STEINMETZ, R. L. R.; AMARAL, A. C. Fundamentos da digestão anaeróbia, purificação de biogás, uso e tratamento do digestato. 1 ed.Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, 2019.
MALDANER, L.; WAGNER-RIDDLE, C.; VANDERZAAG, A. C.; GORDON, R.; DUKE, C. Methane emissions from storage of digestate at a dairy manure biogas facility. Agricultural and Forest Meteorology, v. 258, p. 96-107, 2018.
MATOS, C. F.; PAES, J. L.; PINHEIRO, E. F. M.; CAMPOS, D. V. B. Biogas production from dairy cattle manure, under organic and conventional production systems. Engenharia Agrícola, v. 37, n. 6, p. 1081-1090, 2017.
MATOS, A. T. Qualidade do meio físico ambiental: Práticas de Laboratório – Viçosa, MG: ed UFV, 2012, 150p
MOLAVERDI, M.; KARIMI, K.; KHANAHMADI, M.; GOSHADROU, A. Enhanced sweet sorghum stalk to ethanol by fungus Mucor indicus using solid state fermentation followed by simultaneous saccharification and fermentation.Industrial crops and products, v. 49, p. 580-585, 2013.
NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de LEHNINGER. 5 ed. Porto Alegre: Artmed, 2011.
PAES, J. L.; ALVES, T. B. S.; SILVA, L. D. B.; MARQUES, A. S.; DIAS, V. R. S. Use of inoculum in biodigesters with cattle manure under conventional and organic production systems. Engenharia Agrícola, v. 40, n. 2, p. 146-153, 2020.
PIRES, A. M. M.; MATTIAZZO, M. E. Avaliação da viabilidade do uso de resíduos na agricultura.Embrapa Meio Ambiente. Circular Técnica, 2008.
QUADROS, D. G.; OLIVER, A. P. M.; REGIS, U.; VALLADARES, R.; SOUZA, P. H. F.; FERREIRA, E. J. Biodigestão anaeróbia de dejetos de caprinos e ovinos em reator contínuo de PVC flexível. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 14, n. 3, p. 326-332, 2010.
RUIZ, B.; FLOTATS, X. Citrus essential oils and their influence on the anaerobic digestion process: an overview.Waste management, v. 34, n. 11, p. 2063-2079, 2014.
SILVA, K. C. D.; AMORIM, M. C. C.; GALVÃO, R. S.; GONÇALVES, Y. B. O.; SILVA, P. T. S.; BARROS, E. S. C. Effect of the inoculum/substrate ratio on the biochemical methane potential (BMP) of grape marc.Revista Ambiente e Água, v. 15, n. 5, 2541, 2020.
SOUSA, A. P. M.; CARVALHO, B. V.; HAZOFF JUNIOR, W.; SOTO, F. R. M. Retorno de investimento de sistemas de tratamento de resíduos em granjas de suínos.CiênciaAnimalBrasileira, v.21, e-32898, 2020.
TAHERZADEH, M. J.; KARIMI, K. Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production. International Journal of Molecular Sciences, v.9, p. 1621-1651, 2008.
TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 8 ed. Porto Alegre: Artmed, 2005.
YUAN, T.; ZHANG, Z.; LEI, Z.; SHIMIZU,K.; DUU-JONG LEE. A review on biogas upgrading in anaerobic digestion systems treating organic solids and wastewaters via biogas recirculation.Bioresource Technology, v. 344, 2022
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
- O conteúdo dos artigos é de responsabilidade exclusiva dos autores.
- É permitida a reprodução total ou parcial do conteúdo dos artigos, desde que citada a fonte.
- Artigos com plágio serão recusados, e o autor do plágio perderá o direito de publicar nesta revista.
- Os nomes e endereços informados nesta revista serão utilizados exclusivamente para os serviços prestados por esta publicação e não estão disponíveis para outros fins ou a terceiros.
- Depois de enviar os artigos, os autores cedem os direitos autorais de seus artigos ao BJAER. Se você se arrepender da submissão, o autor tem o direito de solicitar ao BJAER que não publique seu artigo. Porém, essa solicitação deve ocorrer até dois meses antes da divulgação do número que o artigo será publicado.
- O BJAER usa a licença Creative Commons CC BY. Informações sobre esta licença podem ser encontradas em: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
Brazilian Journal of Animal and Environmental Research (BJAER) se reserva o direito de efetuar nos originais alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da língua, respeitando, porém, o estilo dos autores. Os trabalhos finais não serão enviadas aos autores.