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Tipo: Tese
Título: Variáveis de projeto, operação de sistemas de leiras estáticas aeradas e qualidade do composto produzido com carcaças de aves mortas
Título(s) alternativo(s): Design variables and operating systems, aerated static piles and compost quality produced with the carcasses of dead birds
Autor(es): Paiva, Ed Carlo Rosa
Primeiro Orientador: Matos, Antonio Teixeira de
Primeiro coorientador: Devilla, Ivano Alessandro
Segundo coorientador: Lacerda Filho, Adílio Flauzino de
Primeiro avaliador: Magalhães, Marcos Alves de
Segundo avaliador: Monaco, Paola Alfonsa Vieira Lo
Terceiro avaliador: Azevedo, Mônica de Abreu
Abstract: Objetivou-se com o presente trabalho buscar a adequação do processo de Leiras Estáticas Aeradas (LEA) para a compostagem de aves mortas. Pretendeu-se, com a realização deste trabalho, definir algumas variáveis operacionais do sistema de insuflação/sucção para realização do processo. Além de estudar a influência do tempo de operação e a intermitência do sistema de insuflação/sucção na temperatura da massa em compostagem, conteúdo de água e relação C:N do material, durante o período de compostagem, quantificar o volume e a freqüência necessária na reposição de água no material para a realização da compostagem, avaliar possíveis alterações na perda de carga e no escoamento de ar na massa de material em compostagem, avaliar a qualidade sanitária e química do composto orgânico produzido com carcaças de aves mortas, operado sob diferentes tempos de operação e intermitência do sistema de insuflação/sucção. Foram montadas três leiras em forma aproximada de trapézio, cujas dimensões foram 2,5 m de base maior, 1 m de base menor e 1,20 m de altura. Os tratamentos foram constituídos pela diferenciação na forma de operar o sistema de aeração das leiras, sendo estabelecidas as seguintes condições operacionais: LEA A: operando um período de, aproximadamente, 3 dias ou duas vezes por semana, com insuflação e depois, por igual período com sucção. LEA B: o período de insuflação e sucção foi de 5 dias; LEA C: o período de insuflação e sucção foi de 7 dias. Em cada tratamento, o ventilador ligou automaticamente toda vez que a temperatura do centro da massa alcançou 65oC, permanecendo ligado até que essa temperatura reduzisse a 55oC. Paralelamente, foi conduzido um ensaio em protótipo com o objetivo de avaliar a perda de pressão no ar ao passar pelo material em compostagem, em diferentes espessuras e diferentes estádios de degradação bioquímica. Os parâmetros monitorados, ao longo do processo, foram: temperatura, relação C:N, sólidos voláteis (SV), pH, conteúdo de água e CTC. Para avaliação da eficiência de cada tratamento foram avaliadas a redução dos SV e a relação CTC/COT ≥ 1,7, (grau de estabilização da matéria orgânica) e eliminação de Salmonella e redução de coliformes termotolerantes (higienização do composto). A perda de pressão medida nas leiras variou ao longo de todo o processo de compostagem, bem como o fluxo de ar. Sendo que, para esse último, foi possível verificar variações para diferentes regiões dentro da mesma leira. Atribuiu-se essas variações às diferenças nas características físicas da massa como conteúdo de água e espessura de camada, além das características químicas como sólidos voláteis. O volume de água consumido em cada tratamento foi de 209, 202 e 159 litros, para as LEA’s A, B e C, respectivamente. As reduções de SV globais médias, respectivamente, de 20,0 %, 22,9 % e 23,3 % para material das LEA’s A, B e C, não sendo verificada diferença estatística, pelo teste de média de Tukey, a 5 % de probabilidade, entre os três tratamentos. A relação CTC/COT, em todos os tratamentos, foi superior a 9, sendo que no inicio da aeração era em torno de 3,5. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que: A intermitência no sentido do escoamento do ar pode ser altamente benéfica ao processo de compostagem, tanto do ponto de vista da degradação da matéria orgânica quanto da sanitização. Foram observadas diferentes demandas de água para restabelecimento do conteúdo de água considerado adequado, sendo que a freqüência da correção do conteúdo de água nas leiras foi de, aproximadamente, 8, 9 e 10 dias, para as LEA’s A, B e C, respectivamente, na análise de perda de carga e do fluxo de ar ao longo da compostagem verificou-se que ambas variáveis são altamente influenciadas pelo conteúdo de água presente no material, além disso, verificou-se que a perda de carga no material reduziu com o estádio de degradação do material; A qualidade sanitária do produto final, depois de 49 dias de tratamento foi satisfatória em todos os tratamentos; A redução de sólidos voláteis, os valores de CTC e a relação CTC/COT, a concentração de nitrogênio e o pH do produto final, de todos os tratamentos foram satisfatórias, considerando sua posterior aplicação no solo; O material orgânico da LEA C apresentou menor consumo de água e menor demanda de potência do ventilador, além de maior facilidade operacional, e variáveis de avaliação de qualidade, em termos de sua estabilização e aspectos sanitários similares aos obtidos nos demais tratamentos.
The objective of this paper seek adequacy of the Aerated Static Piles (ASP) for composting of dead birds. It was intended with this work, set some variables operating system insufflation/suction to perform the process. Besides studying the influence of the operating system and intermittent inflation/suction temperature of the composting mass, water content and C:N ratio of the material during the composting period, to quantify the volume and frequency required in the replacement of water in the material for the realization of composting, to assess possible changes in pressure drop and air flow in the mass of composting material, evaluate the sanitary quality and chemistry of the organic compost produced from carcasses of dead birds, operated under different operating times flashing and the system of inflation/suction. Were set up three piles of approximately trapezoidal in shape, whose dimensions were 2.5 m larger base, 1 m smaller base and 1.20 m high. The treatments were constituted by the difference in how to operate the aeration system of piles, being established following operating conditions: The ASP A: an operating period of approximately 3 days or twice a week with inflation and after, for the same period with suction. ASP B: the period of inflation and suction was 5 days; ASP C: the period of inflation and suction was 7 days. For each treatment, the fan turned on automatically whenever the temperature of the mass center reached 65oC, remaining on until the temperature reduced to 55oC. In parallel, a test was conducted with the prototype to evaluate the loss of pressure in the air to pass through the composting material at different thicknesses and different stages of biochemical degradation. The parameters monitored throughout the process were: temperature, C:N ratio, volatile solids (VS), pH, water content and CEC. To evaluate the effectiveness of each treatment were evaluated to reduce the VS and the ratio CEC/TOC ≥ 1.7 (degree of stabilization of organic matter) and elimination of Salmonella and fecal coliform reduction (sanitization of the compost). The loss of pressure measured in the piles varied throughout the composting process, as well as the flow of air. Being that for the latter, we observed variations for different regions within the same pile. These variations was attributed to differences in physical characteristics of the mass as water content and layer thickness, as well as chemical characteristics of volatile solids. The volume of water consumed in each treatment was 209, 202 and 159 liters for the ASP A, B and C, respectively. Reductions in average global SV were respectively 20.0%, 22.9% and 23.3% for material from the ASP A, B and C, and is not verified statistically by Tukey test average the 5% probability in the three treatments. The relationship CEC/TOC in all treatments was higher than 9, and at the beginning of aeration was around 3.5. Based on the results obtained showed that: The intermittent air flow direction can be highly beneficial to the composting process, both in terms of degradation of organic matter and sanitation. We observed different water demands for restoration of water content deemed appropriate, and the frequency of correction of water content in the furrows was about 8, 9 and 10 days for the ASP A, B and C, respectively, in the analysis of pressure drop and the flow of air along the compost was found that both variables are strongly influenced by water content in the material, in addition, it was found that the loss of material with reduced load on the stage of material degradation; the sanitary quality of the final product after 49 days of treatment was satisfactory in all treatments, the reduction of volatile solids, the values of CEC and the relationship of CEC/TOC, the concentration nitrogen and pH of the final product of all the treatments were satisfactory, considering its application to the soil, organic material of the ASP C had lower water consumption and lower demand for fan power, and greater operational ease, and variables quality assessment in terms of its stabilization and health aspects similar to those obtained in the other treatments.
Palavras-chave: Leiras estáticas
Carcaças de aves mortas
Composto orgânico
Static piles
Carcasses of dead birds
Organic compost
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ
Programa: Doutorado em Engenharia Agrícola
Citação: PAIVA, Ed Carlo Rosa. Design variables and operating systems, aerated static piles and compost quality produced with the carcasses of dead birds. 2011. 112 f. Tese (Doutorado em Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/699
Data do documento: 26-Ago-2011
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