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Avaliação técnica e econômica do efeito da adição de minério de ferro de rejeito de mineração na produção de biogás de excrementos da suinocultura

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dc.creator SILVA, Hellen Luisa de Castro e
dc.date.issued 2020-09-17
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2352
dc.description.abstract Anaerobic digestion represents a strategic treatment method to high generation of manure by swine, generating biogas, a type of renewable fuel and an organic substrate. However, the high variability of methane and cost of operation make its dissemination in Brazil minimal and slow. In this line, the innovation of the present study consists in the use of iron ore tailings to optimize this process in pig farming. For the study, mineralogical and toxicological analyzes were carried out of the mining waste from the Conceição II (Vale do Rio Doce Company), followed by the anaerobic digestion of the excrement in sequential batch reactors (SBRs) with tailings / substrate dosages of 1.56 kg / m3, 3.12 kg / m3 and 4.69 kg / m3 to then assess the use of the additive in the process by analyzing the reduction of organic constituents, trace elements, production and composition of the biogas generated. In the last part of the study, the toxicity of the substrate with the species E. Crypticus was analyzed, followed by the economic analysis of the entire process using uncertainty methodology. The results indicated the presence of the elements Fe, K, Si, Al, Mg, Ca, Na and P in the additive, obtaining the production of 8.41.10-2 m3 CH4 / kg substrate and reductions in organic load of 77% and 81, 4% for the maximum applied dosage. The level cost of electricity ranged from 350 - 450 R$ / MWh for scenarios with 50 thousand and 200 thousand heads, which values are not competitive in relation to other renewable energy sources in the country. The application of the substrate in the soil was highly toxic for organisms in all treatments. In this sense, although the promising use of this residue in this technology, further studies must be carried out to decrease the trace elements in the fertilizer generated pt_BR
dc.description.sponsorship Agência 1 pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Biogás pt_BR
dc.subject Excrementos de suínos pt_BR
dc.subject Rejeito de mineração pt_BR
dc.subject Elementos-traço pt_BR
dc.subject Análises toxicológicas pt_BR
dc.title Avaliação técnica e econômica do efeito da adição de minério de ferro de rejeito de mineração na produção de biogás de excrementos da suinocultura pt_BR
dc.type Dissertação pt_BR
dc.date.available 2021-03-23
dc.date.available 2021-03-23T23:35:28Z
dc.date.accessioned 2021-03-23T23:35:28Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/905933861801659 pt_BR
dc.contributor.advisor1 BARROS, Regina Mambeli
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/9289407545513503 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 SANTOS, Ivan Felipe Silva dos
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/1175675008975515 pt_BR
dc.description.resumo A digestão anaeróbia representa um método de tratamento estratégico na alta geração de dejetos pela suinocultura, gerando o biogás, um tipo de combustível renovável e um substrato orgânico. Todavia, a alta variabilidade de metano, além do preço de custo e operação tornam ínfima e lenta a sua disseminação no Brasil. Nessa linha, a inovação do presente estudo consiste na utilização do rejeito de minério de ferro para otimização desse processo na suinocultura. Para o estudo, foram realizados análises mineralógicas e toxicológicas do rejeito de mineração da Barragem de Conceição II (Empresa Vale do Rio Doce), seguidas da digestão anaeróbia do excremento em reatores sequenciais em batelada (SBRs) com dosagens rejeito/substrato de 1,56 kg/m3, 3,12 kg/m3 e 4,69 kg/m3 para, em seguida, avaliar-se o uso do aditivo no processo por análise de redução de constituintes orgânicos, elementos-traço, produção e composição do biogás gerado. Na última parte do estudo, foi analisada a toxicidade do substrato com a espécie E. Crypticus, seguida da análise econômica de todo o processo por uma metodologia de incertezas. Os resultados indicaram a presença dos elementos Fe, K, Si, Al, Mg, Ca, Na e P no aditivo, sendo obtidas a produção de 8,41.10-2 m3 CH4/kg substrato e reduções de carga orgânica de 77% e 81,4% para a máxima dosagem aplicada. O custo nivelado de eletricidade variou de 350 - 450 R$/MWh para cenários com 50 mil e 200 mil cabeças, sendo valores não competitivos em relação à outras fontes de energia renováveis no País. A aplicação do substrato no solo foi altamente tóxica para os organismos em todos os tratamentos. Nesse sentido, apesar do uso desse resíduo nessa tecnologia ser promissor, devem ser realizados novos estudos para diminuição dos elementos-traço no fertilizante gerado. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IRN - Instituto de Recursos Naturais pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS pt_BR
dc.relation.references SILVA, Hellen Luisa de Castro e. Avaliação técnica e econômica do efeito da adição de minério de ferro de rejeito de mineração na produção de biogás de excrementos da suinocultura. 2020. 130 f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2020. pt_BR


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