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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/43244
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dc.contributor.advisor1Cláudio Leite de Souzapt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8283044406113169pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Fabiana Lopes Del Rei Passospt_BR
dc.contributor.referee1Valderi Duarte Leitept_BR
dc.contributor.referee2Bruno Eduardo Lobo Baetapt_BR
dc.contributor.referee3Roberto Alves de Oliveirapt_BR
dc.contributor.referee4Eduardo Coutinho de Paulapt_BR
dc.creatorTiago Borges Ferreirapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0851642306674446pt_BR
dc.date.accessioned2022-07-13T18:08:04Z-
dc.date.available2022-07-13T18:08:04Z-
dc.date.issued2021-02-25-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/43244-
dc.description.abstractThe food waste treatment via anaerobic digestion is a sustainable alternative. However, the need for operational control, as reactor heating, can make its decentralized application unfeasible due to the high costs. Based on these precepts, this study aimed to evaluate different operational strategies applied to the treatment of food waste at ambient temperature to improve its stability and performance. For its development, an anaerobic digester and a upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, on a demonstration-scale, operated for more than six years before the present evaluation, and a digester on a pilot-scale were used. The experiment period took place over 698 days, with an evaluation of the anaerobic treatment in a single-stage, two-stage methanogenic, contact anaerobic process, and single-stage with uncoupling of hydraulic retention time (HRT) and solids retention time (SRT). Monitoring of the reactor stability, removal of organic matter, and methane production were carried out. According to the results, the maximum organic loading rate (OLR) supported by the digester on a demo-scale was 0.51 kg VS m-3 d-1, presenting organic overload due to hydrodynamic conditions. Under such conditions, the maximum removal of volatile solids (VS) and maximum methane yield were 81% and 0.43 m3 CH4 kg VS-1, respectively. The sequential coupling of the UASB reactor provided an increase in SV removal, reaching 87%, in addition to a higher methane yield between 4 and 11%. Regarding the pilot-scale digester with the HRT and SRT uncoupled, a stable operation was observed, with VS removal of 82% and methane production rate of 0.645 m3 CH4 m-3 d-1, at OLR of 1.5 kg VS m-3 d-1 and HRT of 36 day. These conditions are typically reported by the literature for reactors operated with controlled mesophilic temperature (35 – 37 °C). Finally, it could be stated that the treatment of food waste in simplified conditions, as anaerobic reactors without temperature or pH control, can be applied, in the evaluated climate conditions, obtaining a performance similar to systems with higher technological level.pt_BR
dc.description.resumoO tratamento desses resíduos via digestão anaeróbia é uma alternativa sustentável, porém, a necessidade de controles operacionais, como o aquecimento dos reatores, pode inviabilizar sua aplicação descentralizada devido ao aumento de custos. Partindo desses preceitos, o objetivo do presente trabalho foi avaliar diferentes estratégias operacionais aplicadas ao tratamento de resíduos alimentares em temperatura ambiente para garantir melhores estabilidade e desempenho. Para o seu desenvolvimento foram utilizados um digestor anaeróbio e um reator de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB), em escala demonstração, após mais de seis anos de operação, e um digestor em escala piloto. O período experimental ocorreu ao longo de 698 dias, com avaliação de sistema de tratamento anaeróbio em um único estágio, dois estágios metanogênicos, sistema anaeróbio de contato e único estágio com desvinculação do tempo de detenção hidráulica (TDH) e tempo de retenção de sólidos (TRS). Foram realizados monitoramentos da estabilidade do processo, remoção da matéria orgânica e produção de metano. Analisando os resultados, a carga orgânica volumétrica (COV) máxima suportada pelo digestor em escala demonstração foi de 0,51 kg SV m3 d-1, apresentando sobrecarga orgânica por fatores hidrodinâmicos. Em tais condições, a máxima remoção de sólidos voláteis (SV) e o máximo rendimento de metano foram 81% e 0,43 m3 CH4 kg SV-1, respectivamente. O acoplamento do reator UASB, em configuração sequencial, proporcionou um incremento da remoção de SV, chegando a 87%, além de rendimento de metano entre 4 e 11% mais elevados. Em relação à operação do digestor em escala piloto com a desvinculação do TDH e TRS, observou-se operação estável, com remoção de SV de 82% e produção volumétrica de metano (PVM) de 0,645 m3 CH4 m-3 d-1, para COV de 1,5 kg SV m-3 d-1 e TDH de 36 dias. Tais condições são tipicamente encontrados na literatura para reatores operados com temperatura mesofílica controlada (faixa de 35 a 37 °C). Finalmente, pôde-se afirmar que o tratamento de resíduos alimentares em condições simplificadas, sem controle de temperatura ou pH, pode ser aplicado, nas condições climáticas avaliadas, obtendo desempenho semelhante a sistemas com maior nível tecnológico.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTALpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricospt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Restritopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/*
dc.subjectMetanizaçãopt_BR
dc.subjectBiodigestãopt_BR
dc.subjectResíduo orgânicopt_BR
dc.subjectOperação de baixo custopt_BR
dc.subject.otherEngenharia sanitáriapt_BR
dc.subject.otherSaneamentopt_BR
dc.subject.otherDigestão anaeróbiapt_BR
dc.subject.otherResíduos orgânicospt_BR
dc.subject.otherMetanopt_BR
dc.titleDigestão anaeróbia de resíduos sólidos : avaliação de diferentes configurações de sistemas simplificados e estratégias operacionais no desempenho do processopt_BR
dc.title.alternativeAnaerobic digestion of solid food waste : evaluation of different configurations of simplified systems and operational strategies on process performancept_BR
dc.typeTesept_BR
dc.description.embargo2023-02-25-
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