Produção de biogás por co-digestão utilizando uma mistura de dejetos bovinos e casca de café conilon
Resumen
Energia é um dos fatores determinantes para o desenvolvimento social e econômico de uma região ou país. Questões socioeconômicas e ambientais como o aumento crescente nos preços dos combustíveis fósseis e a escassez dos mesmos sinalizam que a demanda energética mundial não poderá ser suprida apenas por fontes de origem fóssil e sim por fontes de energia renováveis. Neste cenário, o uso de biomassa residual com fins de reduzir o impacto ambiental e o “apagão energético” é determinante, uma vez que estrategicamente soluciona os problemas associados à demanda energética e à destinação adequada dos resíduos agroindustriais. Inúmeros processos têm sido usados na produção de energia a partir de biomassa residual, destacando-se a gaseificação, a pirólise e a biodigestão. Dentre estas rotas, a biodigestão tem se mostrado bastante promissora, uma vez que demanda menor quantidade de energia operacional quando comparada às demais. Diante dessa conjuntura, este estudo avaliou a produção de biogás, por meio do processo de biodigestão anaeróbia, utilizando resíduos agroindustriais disponíveis na região norte do Estado do Espírito Santo. Assim, foi realizada a caracterização da casca do café Conilon, de forma a investigar seu potencial para produção energética; e a investigação de rotas tecnológicas de baixo custo para o aproveitamento energético da casca de café Conilon associado com dejetos bovinos, mediante o processo de biodigestão anaeróbia. Com os resultados obtidos no final deste estudo, podemos destacar e sugerir o potencial do uso da casca do café para a produção de biogás, devido ao teor de umidade, teor de cinzas, holocelulose, lignina e extrativos apresentados.
Descargas
Referencias
AIRES, A. M. A. Biodigestão anaeróbia da cama de aviários de corte com ou sem separação das frações sólida e líquida. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) – Fac. de C. A. e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, 2009.
ALVIRA, P.; PEJÓ, E.T.; BALLESTEROS, M.; NEGRO, M.J. Pretreatment technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review. Bioresource Technology, 101, p. 4851-4861, 2010.
ANDRADE, A. P. S.; Análise química e avaliação do potencial alelopático da casca do café (Coffea arábica), 2009.
APPELS, L., BAEYENS, J., DEGRÈVE, J., DEWIL, R. Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge. Progress in Energy and Combustion Science, p. 755 -781, 2008.
Balanço Energético Nacional 2014. Relatório Síntese | ano base 2013. Empresa de Pesquisa Energética – EPE. Rio de Janeiro, RJ, maio de 2014.
BAGGIO, J. Avaliação dos resíduos (casca e pó orgânico) de café (coffe arábica L.) como provável fonte de substâncias bioativas, 2006
BANCO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E SOCIAL. Bioetanol de cana de-açúcar: energia para o desenvolvimento sustentável. Rio de Janeiro, 2008. 316 p.
BERTOZZO,F.; Co-digestão anaeróbia de dejetos de bovinos e dois tipos de glicerina bruta. Tese para doutorado em Agronomia, 2013.
BRUM,S.S.; Caracterização e modificação química de resíduos sólidos do beneficiamento do café para produção de novos materiais. Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, no programa de Pós-graduação em Agroquímica, 2007.
CARLSSON, M., LAGERKVIST, A., MORGAN-SAGASTUME, F. The effects of substrate pre-treatment on anaerobic digestion systems: A review. Waste Management, 32, 1634-1650, 2012.
CARNEIRO, D. S. C.; Viabilidade técnica e económica de uma unidade centralizada de co-digestão anaeróbia de resíduos orgânicos. Dissertação de mestrado em Engenharia do Ambiente, 2009.
CASSINI, S. T. Digestão de resíduos sólidos orgânicos e aproveitamento do Biogás. Rio de Janeiro: ABES/Rima, 2003. 210 p. (Projeto PROSAB)
CETCAF. Cafeicultura Capixaba, 2014 < disponível em http://www.cetcaf.com.br/links/cafeicultura%20capixaba.htm>. Acesso em 01 junho 2016.
COSTA, A. G.; PINHEIRO, F. G. C.; PINHEIRO, G. C.; SANTOS, A. B.; SANTAELLA, S. T.; LEITÃO, R. C. Geração de metano a partir de resíduos lignocelulósicos oriundos da produção de biocombustível: revisão, 2013.
DANTAS,J.; Espírito Santo é o segundo maior produtor de café. SEBRAE. Disponível em: < http://gestaoportal.sebrae.com.br/setor/cafe/o-setor/mercado/120-000-448-cenario-da-cafeicultura-no-espirito-santo/BIA_120000448>. Acesso em: 02 julho 2014.
DIAS, J. M. S.; SOUZA, D. T.; BRAGA, M.; ONOYAMA, M. M.; MIRANDA, C.H. B, ROCHA, J. D.; Produção de Briquetes e péletes a partir de resíduos agrícolas, agroindustriais e florestais. Embrapa Agroenergia, 2012.
ELVIRA, S.I.P., DIEZ, P.N., FDZ-POLANCO, F. Sludge minimisation technologies. Reviews in Environmental Science and Bio/Technolog, 5, p. 375-398, 2006.
EMBRAPA. Procedimentos para Análise Lignocelulósica, 2010.
FUKAYAMA, E. H.; Características quantitativas e qualitativas da cama de frango sob diferentes reutilizações: efeitos na produção de biogás e biofertilizante. Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias do Campus de Jaboticabal, Unesp, para a obtenção do título de Doutor em Zootecnia, 2008.
GANIDI, N.; TYRREL, S.; CARTMELL, E. Anaerobic digestion foaming causes-A review. Bioresource Technology, 100, p. 5546-5554, 2009.
GUIA Prático do Biogás: Geração e Utilização. 5ª edição, Gülzow, 2010. Disponível em < http://web-resol.org/cartilhas/giz_-_guia_pratico_do_biogas_final.pdf >. Acesso em 30 junho 2014.
GENTIL, L. V.; Tecnologia e Economia do briquete de madeira. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) – Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2008.
GUPTA, P.; SINGH, R.; SACHAN, A.; VIDYARTHI, A.; GUPTA, A. A re-appraisal on intensification of biogas production. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, p. 4908-4916, 2012.
GOLDEMBERG, J.; LUCON, O. Energia, Meio Ambiente & Desenvolvimento. 3ed. São Paulo: Universidade de São Paulo, 2008.
HAULY, M. C. O.; OLIVEIRA, A. S.; POPPER, I. Digestão microbiana de matéria orgânica, produção de biogás e biofertilizante, 1983.
HENDRIKS, A. T. W. M.; ZEEMAN, G. Pretreatments to enhance the digestibility of lignocellulosic biomass. Bioresour Technol., 100, p.10-18, 2009.
INOUE, K. R. A.; Produção de biogás, caracterização e aproveitamento agrícola do biofertilizante obtido na digestão da manipueira. Dissertação para o programa de pós-graduação em Engenharia Agrícola, 2008.
JUNIOR, J. L; AMORIM, A. C.; Manejo de dejetos: fundamentos para a integração e agregação de valor, 2005.
KIEHL, J. E.; Fertilizantes Orgânicos. São Paulo: Ed. Ceres, 1985. 492 p.
KHALID, A., ARSHAD, M., ANJUM, M., MAHMOOD, T., DAWSON, L. The anaerobic digestion of solid organic waste. Waste Management, p. 1737 – 1742, 2011.
LEITE, E. R. da S.; Madeira e carvão de Coffea arábica L.: Caracterização para o uso energético, 2013.
MANSO, K. R. J.; FERREIRA, O. M.; Confinamento de bovinos: estudo do gerenciamento dos resíduos, 2007.
MAYER, M.C.; Estudo da influência de diferentes inóculos no tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos. Dissertação de Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental, 2013.
MENEZES, E. G. T.; Produção de etanol utilizando resíduos do processamento úmido do café. Dissertação de mestrado em Ciência dos Alimentos, 2012.
MICALLI JUNIOR, J. R.; GALBIATTI, J. A.; PEREZ, H. L.; RAGAZZI, M.F.; GALBIATTI. R.; Produção de biogás a partir de dejetos de ruminantes e monogástricos com e sem inoculo,2009.
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA. Saiba mais. Disponível em < http://www.agricultura.gov.br/vegetal/culturas/cafe/saiba-mais>. Acesso em 01 junho 2016.
MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Resenha Energética Brasileira. Exercício de 2014.
MORAES, L. M.; Avaliação da biodegradabilidade anaeróbia de lodos de esgotos provenientes de reatores anaeróbios sequenciais. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola – Área de concentração de Água e solo) Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, 2005.
MOURA, J. P.; Estudos das rotas tecnológicas para produção de biogás e da influência da composição química de dejetos de matrizes suínas na qualidade do biogás gerada por biodigestor, 2014.
NIELSEN, J.B.H., POPIEL, P.O. Biogás - a promising renewable energy source for europe. AEBIOM Workshop, European Parliament, Brussels, 2008.
NOGUEIRA, M. F. M.; RENDEIRO, G. (2008). Caracterização Energética da Biomassa Vegetal. BARRETO, Eduardo José Fagundes (Coord). Combustão e Gaseificação da Biomassa Sólida: Soluções Energéticas para a Amazônia. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2008.
OLIVEIRA, F. F.; MARTINS, F. A.; MARTIM, T.; CORREA, A. M.; SILVA, N.; Produção do etanol de segunda geração a partir do bagaço da cana-de-açúcar.2013.
ORSINI, R. R. Estudo do aproveitamento do resíduo da lavoura cafeeira como fonte de biomassa da produção de hidrogênio, 2012.
PEREIRA, A. I. C.; Co-digestão anaeróbia de resíduos verdes e lamas de ETAR para produção de biogás. Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia, 2013.
PÉREZ, J.; MUÑOZ-DORADO, J.; DE LA RUBIA, RUBIA, T. de la; MAR¬TÍNEZ, J. Biodegradation and biological treatments of cellulose, hemi¬cellulose and lignin: an overview. International Microbiology, 2002.
PIRES, A. F. F. E.; CONTRIBUIÇÃO PARA O ESTUDO DE AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE UM SISTEMA DE ESTABILIZAÇÃO ANAERÓBIA E UTILIZAÇÃO DO GÁS PRODUZIDO. Dissertação (Mestrado em Engenharia do Ambiente, Perfil Engenharia Sanitária) apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, 2009.
SAEGNER, M.; HARTGE, U., E.; WERTHER, J.; OGADA, T.; SIAGI, Z. Combustion of Coffee Husks. Renewable Energy, v. 23, n.1, p. 103-121, 2000.
SANTOS, J. D. N.; Efeito de Pré-tratamentos Térmicos, à Pressão Atmosférica, na Digestão Anaeróbia Mesófila e Termófila de Resíduos de Casca de Batata. Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia, 2013.
SEADI, T.A.; RUTZ, D.; PRASSL, H.; KÖTTNER, M.; FINSTERWALDER, T.; VOLK, S.; JANSSEN, R. (2008) Biogas Handbook. Esbjerg, 125 pp.
SEBRAE; Agroenergia, 2012.
SILVA, J. P.; Caracterização da Casca de Café (coffea arábica, L) in natura, e de seus Produtos Obtidos pelo Processo de Pirólise em Reator Mecanicamente Agitado. Dissertação para Mestrado da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Campinas, 2012.
SILVA, W. S.; Estudo cinético do processo de digestão anaeróbia de resíduos sólidos vegetais. Tese de doutorado, 2009.
SILVEIRA, G. S.; Estudo de co-digestão anaeróbia de lamas domesticas com o efluente da indústria da fermentação da levedura do pão da empresa Mauri fermentos. Dissertação para mestrado em Energia e Bioenergia, 2009.
SUZUKI, A. B. P.; Geração de biogás utilizando cama de aviário e manipueira. Dissertação para Pós-Graduação em Energia na Agricultura, 2012.
VALE, A. T. do; GENTIL, L.V.; GOLÇALEZ, J. C.; COSTA, A. F. da; Caracterização energética e rendimento da carbonização de resíduos de grãos de café (coffe arábica, L) e de madeira (cedrelinga catenaeformis), DUKE, 2007.
VIEIRA, A. C.; Caracterização da biomassa proveniente de resíduos agrícolas,2012.
WOHLGEMUT, O. Co-digestion of hog manure with glycerin to boost biogás and methane production. 2009. 90 f. Dissertação (Mestrado em Ciências), Faculdade de Estudos de Pós-Graduação, Universidade de Manitoba, Winnipeg, 2009.
Descargas
Archivos adicionales
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2016 Brazilian Journal of Production Engineering - BJPE

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Todas las obras publicadas en la Revista Brasileña de Ingeniería de Producción (BJPE) están bajo la licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0).
Esto significa que:
Cualquier persona puede copiar, distribuir, exhibir, adaptar, remezclar e incluso utilizar comercialmente el contenido publicado en la revista;
Siempre que se reconozca debidamente a los autores y a BJPE como fuente original;
No se requiere permiso adicional para la reutilización, siempre que se respeten los términos de la licencia.
Esta política cumple con los principios de acceso abierto, promoviendo la amplia difusión del conocimiento científico.


2.png)


























































