Desenvolvimento de equipamento automatizado de baixo custo para quantificação de gás em tempo real

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Data

2022-02-14

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Universidade Federal de Alfenas

Resumo

A partir do conceito do que é resíduo, e da forma como o consumismo da sociedade aumenta a geração do mesmo, e como tais resíduos geralmente são dispostos de forma irregular, é possível estruturar a viabilidade de instalação de meios que possam mitigar possíveis impactos ambientais causados pela disposição errônea desse “lixo”. Em paralelo, tem-se o desenvolvimento de diversas premissas baseadas em políticas públicas (como RenovaBio e PNRS) que ao longo da última década começaram a vigorar, impulsionando e regulamentando práticas que envolvem a destinação correta de resíduos, e aplicação de tecnologias para desenvolvimento de práticas sustentáveis. Práticas essas que paralelamente a destinação correta de resíduos, também podem gerar biocombustíveis, como biogás, que se dá em reatores anaeróbios pela conversão de matéria orgânica por microrganismos, em gases como metano e dióxido de carbono. Esses gases, por sua vez, podem ser utilizados para gerar energia elétrica, entre outras aplicações. Para saber-se o potencial de geração de biogás utilizam-se de ensaios, chamados BMP. Entretanto, esses ensaios laboratoriais, normalmente, não possuem automação nenhuma, ou possuem alto custo atrelado ao levantamento de dados. Assim, o estudo se aplica de modo a desenvolver um novo sistema para quantificar a geração de gás, de modo totalmente automatizado e com baixo custo. Para isso, utilizou-se microcontroladores e sensores de pressão, que captam dados de 4 em 4 segundos, e os transferem para o Excel, onde pode-se gerar curvas de geração de gás em reatores anaeróbios em situações simuladas, com a utilização de glicose e fermento biológico comercial. Os resultados encontrados na fase de validação fomentam o uso do sistema para quantificação de gás. Em seguida, o protótipo foi submetido ao Delineamento Composto Central, com ajuste ao modelo de Gompertz, e através da ferramenta ANOVA, retornou valores estatísticos significativos para a mensuração da taxa de geração máxima de gás (Rm), entretanto, os valores encontrados para a fase lag e para a produção final de gás, não possuíram significância estatística, por motivos alheios à capacidade de mensuração de geração de gás do protótipo.



Palavras-chave

Gás, Automação, Resíduos Sólidos, Tratamento Ambiental, PBM

Citação

SOUZA, Rodrigo Santos. Desenvolvimento de equipamento automatizado de baixo custo para quantificação de gás em tempo real. 2022. 95 f. Dissertação (Mestrado Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2022.