Dissertação

{pt_PT=Sustainable Biodigesters design for Low-income Communities} {} EVALUATED

{pt=Tecnologias económicas, simples e integradas como os biodigestores são um grande instrumento para os países em desenvolvimento que ainda não forneceram serviços básicos como o gás, e electricidade a toda a população. Na tese seguinte, é desenvolvida uma proposta para um sistema de digestão de tamanho familiar, mono-estágio, húmido, co-digestivo, semi-contínuo, de alta taxa, capaz de suprir necessidades básicas de gás para uma família de quatro pessoas. Esta dissertação explora os princípios básicos e tecnologias actualizadas envolvidas no processo de geração de biogás que poderiam ser aplicadas e implementadas em áreas de habitação informal. Centrando-se especificamente na região norte da Argentina, onde os recursos básicos são escassos mas os resíduos orgânicos abundam, o grupo alvo de utilizadores é definido por uma família de quatro membros, o consumo diário básico estimado de gás é considerado como 600L por grupo e a temperatura anual da região está dentro da gama mesófila. O modelo matemático mostra que em condições normais de trabalho, a quantidade máxima de gás que pode ser obtida por dia para um digestor fixo de 400L é igual a 583L, utilizando estrume de porco e gordura/óleo para fritar. O desempenho do digestor poderia ser melhorado adicionando um misturador manual em 7,56%, produzindo assim uma quantidade diária de gás equivalente a 627L. As famílias poderiam poupar mais de 4% do seu rendimento mensal, e o governo argentino poderia poupar mais de U$S132 milhões por mês a longo prazo. O custo unitário é estimado em U$S460 sem considerar a instalação., en=Economical, simple, and integrated technologies such as biodigesters are a great tool for developing countries that have yet to provide basic services such as gas, and electricity to all population. In the following thesis, a proposal for a family size, single-stage, wet, co-digestive, semi-continuous, high-rate, digestion system capable to supply gas basic needs for a family of four people is developed. This dissertation explores and presents the basic principles and updated technologies involved in the biogas generation process that could be applied and implemented in areas of informal housing. Specifically focusing on the north Argentinian region, where basic resources are scarce but organic waste abounds, the target user group is defined by a family of four members, the estimated gas basic daily consumption is considered as 600L per group and the annual temperature of the region is within the mesophilic range. The mathematical model shows that under normal working conditions and feedstock availabilities, the maximum amount of gas that can be obtained per day for a fixed 400L volume digester is equal to 583L, just by using pig manure and fry fat/oil. Digester performance could be improved by adding a manual mixer by a 7,56%, thus, producing a daily amount of gas equivalent to 627L. Families could save over 4% of their monthly income by having a biodigester, and the Argentinian government could save over U$S132 million a month in the long term. Unit cost is estimated at U$S460 without considering installation. }
{pt=Impacto social, biodigestores, países em desenvolvimento, habitação informal, biogás, dimensão da família., en=Social impact, biodigesters, developing countries, informal housing, biogas, family size.}

junho 24, 2022, 14:0

Publicação

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Orientação

ORIENTADOR

Ana Filipa da Silva Ferreira

Instituto Superior Técnico