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dc.creatorMiura, Tiffani Mayumi-
dc.date.accessioned2022-02-23T23:11:20Z-
dc.date.available2031-01-01-
dc.date.available2022-02-23T23:11:20Z-
dc.date.issued2021-12-03-
dc.identifier.citationMIURA, Tiffani Mayumi. Propostas de métodos de mitigação de espuma na produção de biogás em biodigestores industriais: um estudo sobre o estado da arte. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27483-
dc.description.abstractThe anaerobic biodigestion process of organic materials from different sources can produce a mixture of gases, most of which is methane, called biogas. The process consists of 4 complex reactions categorized as hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis and methanogenesis, which makes its operational control difficult. Due to the instability in the process caused by several factors, the stages of biogas formation can be harmed and interrupted, generating an accumulation of intermediate by-products, such as volatile acids and nitrogenous gases, increasing the surface tension of the digestate, confining the biogas produced and causing the formation of bubbles with consequent generation of foam. Excessive foam generation is a recurrent problem and harms process equipment, causing blockage of safety valves and even rupture of the biodigester, which can affect biogas production by up to 40%. This study aims to find possible causes through a study of the state of the art, and then propose action plans to identify ways to mitigate foam formation. In evaluating the state of the art, it was identified that the topic is recent in the academic community, with studies on foam only starting in the 21st century. Most articles focus on identifying the influence of digestate composition and key operating parameters such as temperature and agitation. Based on this information, seven actions were proposed using the 5W2H methodology, in which each operational parameter of the biogas plant will be evaluated. In preliminary tests, a direct relationship was identified between the ammoniacal nitrogen concentration in the digestate and the nitrogen in the biogas. Furthermore, in experimental tests it was observed that the temperature and conditions of the digestate have a high influence on the height and consistency of the foam, obtaining a height of 1.7 and 0.7 cm in the blank tests without nitrogen, carried out on the day and in the morning following the collection of the digestate sample, respectively.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsembargoedAccesspt_BR
dc.subjectBiogáspt_BR
dc.subjectDigestão anaeróbiapt_BR
dc.subjectBiodigestorespt_BR
dc.subjectNitrogêniopt_BR
dc.subjectAmôniapt_BR
dc.subjectBiogaspt_BR
dc.subjectAnaerobic Digestionpt_BR
dc.subjectBiodigesterspt_BR
dc.subjectNitrogenpt_BR
dc.subjectAmmoniapt_BR
dc.titlePropostas de métodos de mitigação de espuma na produção de biogás em biodigestores industriais: um estudo sobre o estado da artept_BR
dc.title.alternativeProposals for foam mitigation methods in biogas production in industrial biodigesters: a state-of-the-art studypt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoO processo de biodigestão anaeróbica de materiais orgânicos de diversas origens é capaz de produzir uma mistura de gases, cuja maior parte é metano, chamada de biogás. O processo é constituído de 4 reações complexas categorizadas como hidrólise, acidogênese, acetogênese e a metanogênese, o que torna difícil seu controle operacional. Devido à instabilidade no processo ocasionada por diversos fatores, as etapas de formação do biogás podem ser prejudicadas e interrompidas, gerando acúmulo de subprodutos intermediários, como ácidos voláteis e gases nitrogenados, aumentando a tensão superficial do digestato, confinando o biogás produzido e provocando a formação de bolhas com consequente geração de espuma. A geração excessiva de espuma é um problema recorrente e prejudica os equipamentos do processo, causando o bloqueio de válvulas de segurança e até mesmo o rompimento do biodigestor, podendo afetar a produção de biogás em até 40%. Este estudo tem por objetivo encontrar as possíveis causas por meio de um estudo do estado da arte, para então propor planos de ação para identificar formas de mitigar a formação de espuma. Na avaliação do estado da arte, identificou-se que o tema é recente na comunidade acadêmica, iniciando os estudos sobre espuma apenas no século XXI. Na maioria, os artigos se concentram em identificar a influência da composição do digestato e dos principais parâmetros operacionais, como temperatura e agitação. Com base nessas informações foram propostas sete ações pela metodologia do 5W2H, onde foram avaliados cada parâmetro operacional da planta de biogás. Em testes preliminares, identificou-se uma relação direta entre a concentração de nitrogênio amoniacal do digestato com o nitrogênio no biogás. Ademais, em testes experimentais foi observado que a temperatura e as condições do digestato têm alta influência na altura e na consistência da espuma, obtendo uma altura de 1,7 e 0,7 cm nos testes em branco sem nitrogênio, realizado no dia e na manhã seguinte a coleta da amostra de digestato, respectivamente.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.contributor.advisor1Rocha, Lucas Bonfim-
dc.contributor.referee1Rocha, Lucas Bonfim-
dc.contributor.referee2Abreu, Victor Hugo Monteiro Alt de-
dc.contributor.referee3Bedin, Sidmara-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApt_BR
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