III Internacional Symposium on Agricultural and ... · Pesquisadores e Educadores de Construções...
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AIRES, A.M.*1; LUCAS JÚNIOR, J.; MORAES, J.C.B.; LIMA, A.; RONDINI, R.M.
1 Zootecnista, Dr, UNESP/FCAV – Jaboticabal / SP – Brasil / Especialista em Energias Renováveis com Ênfase em Biogás, UNILA – Foz do Iguaçu / PR – Brasil
E-mail: [email protected]
PRÉ-PROCESSAMENTO DA CAMA DE FRANGOS DE CORTE PARA
PRODUÇÃO DE BIOGÁS EM GRANJAS AVÍCOLAS
INTRODUÇÃO
MATERIAL E MÉTODOS
Tabela 1. Valores médios de sólidos totais (ST%), massa (kg) e taxa de passagem nas peneiras
estática e rotativa (TPP%), obtidas com a separação de frações sólida (FS) e líquida
(FL) em % e kg de cama de frangos de corte, em diferentes diluições em água.
REFERÊNCIAS
Realizou-se um ensaio experimental em duplicata, utilizando a cama de frango de corte
reaproveitada de três lotes, retirada de uma granja comercial. A cama de frango (CF) tem
como matriz a casca de amendoim, a qual foi diluída em água por bateladas de 1 hora de
agitação em tanque de 500 litros com motor de 1 cv. e 51 rpm, para posterior processo de
separação de frações sólida e líquida, em peneira estática e rotativa, ambas com malhas
de 0,5 mm: os tratamentos consistiram em diluições nas seguintes proporções de cama
(kg) / água (kg): 1:9; 1:8; 1:7,7; 1:7,1; 1:6,7; 1:6,2; 1:5,9; 1:5,5; 1:5,3 e 1:5, os quais
correspondem a bateladas de 100 litros de água para 11, 12,13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 e
20 kg de CF, ambas em duplicatas. Foram coletadas três tipos de amostras, para análise
de sólidos totais (ST) segundo recomendações de [2]: material diluído em água, coletado
no tanque de agitação após 1 hora de processo (Mix/TQ); a fração líquida resultante da
separação de frações, a qual foi enviada para um tanque de homogeneização, para coleta
de material; e fração sólida da peneira rotativa, a qual era constituída de uma tampa de
pressão com borracha em formato helicoidal de 75 shore. Em seguida, foram realizadas
pesagens das frações sólidas e líquidas para calcular o valor da massa (MASSA kg), o
percentual de passagem do líquido diluído e do material retido na peneira rotativa, taxa de
passagem na peneira (TPP %). Para comparação de médias, utilizou-se o teste de Tukey
(P<0,05) pelo procedimento GLM do SAS (2003).
A diluição de 1:6,7 (kg de cama/lts. de água), alcançou a maior concentração de ST na
fração líquida (0,30 kg), em menor diluição, sendo esta a indicada para biodigestão
anaeróbia em granjas avícolas.
CONCLUSÃO
Figura 2. Sistema de pré-processamento de cama de frangos de corte, utilizado para diluição e
separação de frações sólida e líquida de cama de frangos de corte destinadas a
biodigestão anaeróbia e compostagem.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A técnica de separação sólido-líquido, promove um processo físico de remoção de
materiais de difícil digestão. Dessa forma é possível melhorar a performance de
biodigestão anaeróbia em função da concentração de nutriente agregadas ao efluente
diluído [1]. Para tanto, avaliou-se a diluição e separação das frações sólida e líquida,
sendo estas separados em peneira estática e rotativa com tampa de pressão de borracha
de 75 shore, para avaliação dos percentuais de sólidos totais e quantificação de massa
das frações da cama de frango de corte.
[1] Popovic O., Jensen L. S. (2012). Storage temperature affects distribution of carbon, VFA, ammonia, phosphorus,
copper and zinc in raw pig slurry and its separated liquid fraction, Water Research, 46(1), 3849-3858.
[2] APHA (2000). AWWA. WPCF. Standart methods for the examination of water and wastewater. 20th ed. Washington:
American Public Health Association.
[3] Jorge de Lucas Junior (1996). Sistemas de manejo de dejetos - ISO 14000. In: Encontro Nacional de Técnicos,
Pesquisadores e Educadores de Construções Rurais, 2., Campinas. Anais...Campinas:ABCP.
[4] Yadvika S., Sreekrishnan T. R, Sangeeta Kohli C., Vineet Rana (2004). Enhancement of biogas production from solid
substrates using different techniques – a review. Bioresource Technology, Essex, 95(1), 1-10.
[5] Sharma, S. K., Mishra, I. M., Sharma, M. P., Saini, J. S., (1988). Effect of particle size on biogas generation from
biomass residues. Biomass, (17) 251–263.
O sistema de agitação e separação de frações sólido-líquido (Figura 2), registrou dados
importantes para processos de BA. Denota-se que, os resultados gerados, podem ser
utilizados como estimativas experimentais mais próximas da realidade a campo, visto que
foram utilizados equipamentos industriais no pré-processamento da cama de frangos
corte. Recomenda-se a utilização da diluição e posterior separação de frações, visto a
contribuição alcançada na utilização do equipamento em questão.
Médias seguidas de letras minúsculas, diferem pelo Teste de Tukey (P<0,05).
Na Figura 1 a proporção de 1:6,2, apresentou quantidade (P<0,05) maiores de ST (kg)
quando somados os valores de FL e FS (0,74 kg.ST), sendo esta uma opção que pode
ser vantajosa para o processo, visto que nessa proporção, existe um indicativo de que as
peneiras foram forçadas a filtrar o máximo de FL, ou seja, partículas menores que 0,5
mm. Segundo [5], dos cinco tamanhos de partículas (0,088, 0,40, 1,0, 6,0 e 30,0 mm), a
maior produção de biogás, foi produzida a partir de matérias-primas de 0,088 e 0,40 mm
de tamanho de partícula.
Figura 1. Barra de erro com desvio padrão e linha de tendência polinomial dos sólidos totais (kg) em
diferentes diluições de água.
Agradecimentos:
O Mix(TQ) apresentado na Tabela 1, obteve um aumento (P<0,05) de 6,17 a 10,76 % nos
ST, conforme se diminuíam as diluições de cama de frango. A FL apresentou diferença
(P<0,05), na sua menor diluição (1:5), em relação as proporções acima de 1,5,9,
indicando um incremento de até 3,03 % de ST. Sendo este valor de ST, recomendado por
[3] para BA. Nos abastecimentos e cargas diárias em biodigestores de lona de PVC,
recomenda-se uma adição máxima de até 4,0 % de ST, visto os problemas que podem
ocorrer com decantação de sólidos fixos e colmatação de camadas na superfície da
lagoa. Porém, pressupõe-se que na utilização do pré-processamento, com separação de
frações, e utilização de FL na biodigestão anaeróbia [4], possa ocorrer um incremento no
percentual de ST e consequente aumento na produção de biogás [1]. a tampa helicoidal
de borracha com 75 shore, teve maior eficiência quando utilizada para proporção de 1:6,7
e 1:6,2. Na FS, houve diferença (P<0,05) para Massa (kg) e TPP (%), conforme se
aumentou a proporção de CF.
III Internacional Symposium on Agricultural
and Agroindustrial Waste Management
Proporção
(kg.CF/100 LH2O)
-----------ST (%)----------- ---MASSA (kg)--- ---TPP (%)---
Mix(TQ) FL FS FL FS FL FS
11 1:9 6,67 d 3,11 d 29,07 ab 82,20 bc 15,30 bc 74,05 bc 13,78 b
12 1:8 6,17 d 3,83 c 28,47 abc 91,70 a 15,80 bc 81,87 a 14,11 b
13 1:7,7 8,01 c 3,84 c 27,12 cd 79,90 c 19,90 abc 70,71 c 17,61 ab
14 1:7,1 9,98 ab 4,82 b 29,34 a 90,50 a 17,00 bc 79,38 a 14,91 ab
15 1:6,7 8,20 c 4,98 b 27,84 bc 91,75 a 23,4 abc 79,78 a 20,35 ab
16 1:6,2 7,68 c 4,58 b 27,94 bc 91,75 a 27,45 abc 79,09 a 23,66 ab
17 1:5,9 8,23 c 4,83 b 26,43 de 87,20 ab 30,80 abc 74,52 ab 26,32 ab
18 1:5,5 9,76 b 6,12 a 24,87 f 82,10 bc 32,45 abc 69,58 bc 27,50 ab
19 1:5,3 10,37 ab 5,77 a 25,12 ef 83,95 bc 36,65 ab 70,55 bc 30,80 ab
20 1:5 10,76 a 6,14 a 24,50 f 82,20 bc 39,25 a 68,50 bc 32,71 a
CV (%) 2,59 3,57 1,26 1,73 20,63 1,73 20,36
R2 0,98 0,98 0,98 0,95 0,83 0,95 0,81
R² = 0,4069
R² = 0,7885
R² = 0,975
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
1:9 1:8 1:7,7 1:7,1 1:6,7 1:6,2 1:5,9 1:5,5 1:5,3 1:5
Sólid
os T
ota
is (
kg)
Diluição (kg.CF/LH2O)
Fração Líquida Fração Sólida FL + FS TP(FL) TP(FS) TP(FL+FS)