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Abstract:
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Este trabalho de conclusão de curso apresenta o desenvolvimento de sistemas
automáticos para um laboratório de análise de produção de biogás. Inicialmente,
estuda-se a estrutura e o funcionamento do laboratório, identificando possibilidades
de melhorias de operação dos ensaios de biogás, automatizando processos e
reduzindo a necessidade de manuseio do operador. Com base nesse estudo,
desenvolvem-se três sistemas principais: agitação através de motores de passo,
alimentação automática utilizando bombas peristálticas e medição da produção de
biogás com um eudiômetro eletrônico adaptado. O objetivo é aumentar a eficiência e
a semelhança a uma planta real, diminuindo a ação humana. Após o desenvolvimento,
os sistemas são testados, validados e aplicados no laboratório em ensaios
experimentais, que comparam o método manual, sem automação, com o método
automático. Os ensaios utilizam dejeto suíno e duram vinte e cinco dias. Ao final,
analisam-se os resultados quanto à degradação orgânica, produção e qualidade do
biogás, e à operabilidade dos ensaios. A degradação orgânica mostrou-se mais
eficiente no sistema automatizado, que ao final do experimento apresentou 48% de
sólidos voláteis e 0,7% de sólidos totais, enquanto o método manual resultou em 57%
de sólidos voláteis e 1,3% de sólidos totais. A produção de biogás também foi superior
no ensaio automatizado, alcançando aproximadamente 24 L com 56,38% de metano,
em contraste com os 19 L e 52,03% de metano obtidos no ensaio manual. Além disso,
identificou-se maior concentração de oxigênio no ensaio manual, indicando prováveis
interferências associadas ao manuseio e às limitações operacionais do processo não
automatizado. |
