Avaliação do potencial de geração de biogás a partir do dejeto bovino por meio da Bioaumentação

dc.contributor.advisor-co1Barbosa, Dans Pereirapt-BR
dc.contributor.advisor1Passini, Robertapt-BR
dc.contributor.authorFonseca, Karina Rabelo
dc.contributor.referee1Passini, Robertapt-BR
dc.contributor.referee2Akamine, Luana Alvespt-BR
dc.contributor.referee3Oliveira, Sérgio Botelho dept-BR
dc.date.accessioned2026-10-09T19:37:55Z
dc.date.issued2023-06-10
dc.description.abstractIt is increasingly necessary to search for alternatives that allow treating animal production waste efficiently and that do not result in an increase in the cost of the final product. Among them is anaerobic digestion (AD), which consists of a technique that allows recycling organic waste and generating energy in the form of methane. One of the alternatives to increase the efficiency of biogas production is to enhance the stages of the anaerobic process. In these systems, the technique of bioremediation or bioaugmentation can be used, which is achieved through the application of a bioaugmentator composed of environmental facultative bacteria. Therefore, the objective was to evaluate the potential for biogas production from AD of bovine manure using bioaugmentation, optimizing the operating parameters in a batch-type bioreactor system. A completely randomized design was used, with four treatments and three replications. The treatments were different compositions of substrate and addition of bioremediator, in anaerobic digestion, in batch-type biodigesters, as follows: DB (Bovine manure only, control); DBI (Bovine manure + inoculum); DBI3 (Bovine manure + inoculum + 3 mL of bioremediation additive); DBI9 (Bovine manure + inoculum + 9 mL of bioremediation additive). The inoculum from a UASB reactor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) from a food industry effluent treatment unit was used. The bioremediator formulation was in gel, containing environmental bacterial spores, being composed of different concentrations of Bacillus megaterium, Bacillus mycoides, Bacillus amyloliquefaciens and Bacillus thermoglucosidasius. The substrates were characterized in terms of pH, Dry Mass (DM), Organic Dry Mass (MSO) and Inorganic Dry Mass (MSI), total organic carbonate/total inorganic carbonate ratio (FOS/TAC) and nutrient concentration. To evaluate the efficiency of the system, the quantification of the volume of biogas was carried out, as well as the characteristics and concentrations of the gases generated in the ix biodigesters. Data were submitted to analysis of variance, using the F test, and when significant, the means were compared using Tukey's test, at 5% significance level. With regard to DM of bovine manure and inoculum, averages of 13.07 and 8.49% were found, respectively. Regarding MSO, bovine manure and inoculum showed averages of 11.59 and 5.95%, respectively. With regard to MSI, inoculum had the highest average, 2.54% compared to bovine manure (1.48%). The biodigestion process lasted for a total period of 65 days, with maximum production ranging from 0.19 to 5.21 LN g-1 of MSO. The use of the inoculum, as well as the inoculum together with the bioremediator provided better performance in the production of biogas throughout the experimental period. The evaluations carried out with a view to increasing the production of biogas from batch reactors demonstrated that the inclusion of inoculum in the AD process was efficient in increasing the production of biogas and the dose of 9 mL of bioremediator showed better results.
dc.description.resumoFaz cada vez mais necessário a busca por alternativas que permitam tratar os dejetos da produção animal de maneira eficiente e que não resultem em aumento do custo do produto final. Dentre elas está a digestão anaeróbia (DA), que consiste em uma técnica que permite reciclar os resíduos orgânicos e gerar energia na forma de metano. Uma das alternativas para aumentar a eficiência de produção de biogás é potencializar as etapas do processo anaeróbio. Nestes sistemas pode-se empregar a técnica da biorremediação ou bioaumentação, que é alcançada por meio da aplicação de bioaumentador composto por bactérias facultativas ambientais. Portanto, objetivou-se avaliar o potencial de produção de biogás a partir do da DA de dejetos bovinos utilizando a bioaumentação, otimizando os parâmetros operacionais em sistema de biorreatores do tipo batelada. Foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram diferentes composições do substrato e adição de biorremediador, na digestão anaeróbia, em biodigestores do tipo batelada, sendo: DB (Somente dejeto bovino, controle); DBI (Dejeto bovino + inóculo); DBI3 (Dejeto bovino + inóculo + 3 mL de aditivo biorremediador); DBI9 (Dejeto bovino + inóculo + 9 mL de aditivo biorremediador). Foi utilizado o inóculo de um reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) de uma unidade de tratamento de efluentes de indústria alimentícia. A formulação do biorremediador foi em gel, contendo esporos bacterianos ambientais, sendo composto por diferentes concentrações de Bacillus megaterium, Bacillus mycoides, Bacillus amyloliquefaciens e Bacillus thermoglucosidasius. Os substratos foram caracterizados quanto ao pH, Massa Seca (MS), Massa Seca Orgânica (MSO) e Massa Seca Inorgânica (MSI), razão de carbonato orgânico total/carbonato inorgânico total (FOS/TAC) e concentração de nutrientes. Para avaliação da eficiência do sistema, foi realizada a quantificação do volume de biogás, bem como avaliadas as características e concentrações dos gases gerados nos biodigestores. Os dados foram submetidos à análise de variância, pelo teste F, e quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de significância. No que se refere à MS do dejeto bovino e do inóculo, foram encontradas médias de 13,07 e 8,49%, respectivamente. Com relação à MSO, o dejeto bovino e o inóculo apresentaram médias de 11,59 e 5,95%, respectivamente. Já no que se refere à MSI, inóculo apresentou maior média, de 2,54% em relação ao dejeto bovino (1,48%). O processo de biodigestão perdurou por um período total de 65 dias, com produção máxima vii variando de 0,19 a 5,21 LN g-1 de MSO. A utilização do inóculo, bem como o inóculo juntamente com o biorremediador proporcionou melhor desempenho na produção de biogás durante todo o período experimental. As avaliações realizadas vizando o aumento na produção de biogás de reatoeres do tipo batelada demonstraram que inclusão de inóculo no processo de DA foi eficiente em aumentar a produção de biogás e a dose de 9 mL de biorremediador demonstrou melhores resultados.pt-BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt-BR
dc.identifier.capesdegreeprogramcode52012018002P8
dc.identifier.citationFONSECA, Karina Rabelo.
dc.identifier.urihttps://bdtd.ueg.br/handle/123456789/1951
dc.language.isopt-BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Goiáspt-BR
dc.publisher.countryBrasilpt-BR
dc.publisher.departmentCoordenação de Mestrado em Engenharia Agrícolapt-BR
dc.publisher.initialsUEGpt-BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Engenharia Agrícolapt-BR
dc.rightsAcesso Abertopt-BR
dc.subjectBiodigestion
dc.subjectBioaugmenters
dc.subjectBiomethane
dc.subjectBovine manure
dc.subjectBacillus
dc.subject.palavraschaveBiodigestãopt-BR
dc.subject.palavraschaveBioaumentadorespt-BR
dc.subject.palavraschaveBiometanopt-BR
dc.subject.palavraschaveDejeto bovinopt-BR
dc.subject.palavraschaveBacilluspt-BR
dc.titleAvaliação do potencial de geração de biogás a partir do dejeto bovino por meio da Bioaumentação
dc.typeDissertaçãopt-BR
dc.type.categoryBibliográficapt-BR

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