Dissertação

Modelação matemática do processo de digestão anaeróbia em regime descontínuo EVALUATED

A capacidade da digestão anaeróbia de criar valor a partir de resíduos que outrora não seriam aproveitados, confere-lhe um papel preponderante na redução dos gases com efeito de estufa (GEE) e na transição para uma economia circular. Para uma melhor compreensão do processo de digestão e de modo a reduzir a quantidade dos intrinsecamente morosos ensaios laboratoriais, é necessário recorrer à modelação matemática. Os modelos existentes diferem quanto ao seu grau de complexidade. Modelos mais complexos como o ADM1 permitem simular as reações bioquímicas do processo. No entanto, são bastante difíceis de calibrar pois necessitam de um elevado número de medições experimentais. Neste sentido procedeu-se ao desenvolvimento de um modelo empírico que permitisse descrever a cinética de produção de biogás. O modelo foi validado com recurso a dados experimentais publicados e utilizado na interpretação dos resultados gerados a partir de três ensaios de digestão anaeróbia. Em ambos os casos, a informação experimental foi reproduzida com precisão. O modelo revela ainda um melhor desempenho que os atuais modelos publicados na literatura, apresentando-se como uma alternativa válida à determinação experimental do potencial máximo de biogás produzido. Complementarmente, de modo a explorar as valências e limitações do biogás produzido durante a digestão anaeróbia, foi analisado o impacto da qualidade do mesmo no desenho de queimadores domésticos. Através da realização de ensaios de estabilidade de chama foi possível verificar uma redução da região de funcionamento para as composições de biogás com maior quantidade de CO2.
Biogás, Digestão anaeróbia, Regime descontínuo, Modelação matemática, Queimadores, Limites de estabilidade.

novembro 6, 2020, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Aires José Pinto dos Santos

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Edgar Caetano Fernandes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar