Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/2534
Título: Diagnóstico ambiental de uma queijaria e proposta de melhorias
Autor: Fonseca, Cátia Sofia Ferreira Alves da
Orientador: Crispim, Alfredo
Avões, Miguel
Palavras-chave: Diagnóstico ambiental
Reutilização de água
ETARI
Fermentação alcoólica
Kluyveromyces Marxianus
Bioetanol
Environmental diagnosis
Water reutilization
Waste water treatments plants
Alcoholic fermentation
Bioethanol
Data de Defesa: 2011
Editora: Instituto Politécnico do Porto. Instituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo: O presente trabalho tem como objectivo o diagnóstico ambiental da empresa Lacticinios do Paiva, S.A, a avaliação da água do processo e da ETARI e o estudo da fermentação do soro de queijo com o intuito de produção de bioetanol. No diagnóstico ambiental da empresa, observou-se que 18.227.731 litros de leite usados anualmente geram 5.031 ton/ano de queijo, 7.204 ton/ano de soro de queijo, 74.201 m3/ano de efluente liquido, 14 ton/ano de plástico e 20 ton/ano de cartão. Os principais problemas com necessidade de optimização são a recuperação de água das lavagens, avaliação da produção de biogás no digestor anaeróbio, recuperação do volume de leite que é desperdiçado na produção de queijo fresco de longa duração, avaliação da eficiência energética da empresa, valorização das natas e do soro de queijo. Decidiu-se neste trabalho avaliar a possibilidade de reciclagem das águas de lavagem, avaliar o funcionamento da ETARI face à legislação existente e estudar a possibilidade de valorização do soro de queijo. Na avaliação das águas de processo das lavagens para posterior reciclagem, verifica-se que relativamente ao pH e aos sólidos suspensos não existe problema, podendo encarar-se a hipótese de reciclagem directa. No entanto, no que respeita à carga orgânica das águas de lavagem do sistema de ultrafiltração do queijo fresco de longa duração, constata-se que esta não poderia ser utilizada novamente, uma vez que apresenta valores elevados de CQO. Para a sua reutilização, será necessário remover a CQO, hipótese que se estudou com resultados positivos. Verificou-se que, um tratamento por adsorção em carvão activado precedido de microfiltração, reduz a CQO de forma significativa permitindo admitir a hipótese de reciclagem da água, nomeadamente para as 1ª e 3ª águas de lavagem. As outras águas teriam necessidade de mais tempo de contacto com o carvão activado. No sentido de avaliar o funcionamento da ETARI, foram analisadas várias correntes da mesma, em particular a do efluente final, no que respeita a parâmetros como: pH, Sólidos Suspensos Totais, Carência Química de Oxigénio, Carência Bioquímica de Oxigénio, Turvação, Nitratos, Fósforo Total, Azoto Kjeldalh, Azoto Amoniacal e Cloretos. Observou-se que os valores para o efluente final da ETARI são os seguintes: pH compreendido entre [7,21 – 8,69], SST entre [65,3 – 3110] mg/L, CQO entre [92,5 – 711,5] mg/L, CBO5 entre [58 – 161] mg/L, NO3- entre [10,8 – 106,7] mg/L, fósforo total entre [8,3 – 64,3] mg/L, turvação entre [67,7 – 733,3] FTU e cloretos entre [459,9 – 619,81] mg/L; pode-se dizer que os parâmetros analisados se encontram quase sempre dentro da gama de valores impostos pela Câmara Municipal de Lamego pelo que o efluente pode ser lançado no Colector Municipal de Cambres. Relativamente à fermentação alcoólica do soro de queijo, verifica-se que a levedura Kluyveromyces Marxianus consegue degradar praticamente todo o açúcar presente no permeado produzindo assim uma quantidade razoável de etanol. Quando se utilizou a levedura Saccharomyces Cerevisiae, a produção de etanol foi muito reduzida, como esperado, dado que esta levedura apresenta dificuldades na metabolização da lactose. Constatou-se assim que a melhor levedura para a fermentação do permeado do soro de queijo é a Kluyveromyces Marxianus, estimando-se em 150 mg a produção de etanol por L de soro.
The present work has, as a goal, to make the environmental diagnosis of the firm Lacticinios do Paiva, S.A, the evaluation of the water from the process and from the Waste Water Treatment Plants and the fermentation of the cheese whey. In the environmental diagnosis of the enterprise, it has been observed that 18.227.731 litres of milk used annually generate 5.031 ton/year of cheese, 7.204 ton/year of cheese whey, 74.201 m3/year of liquid effluent, 14 ton/year of plastic and 20 ton/year of cardboard. The main problems with optimization need are the recovery of water from the cleanings, the evaluation of biogas production in the anaerobic digester, the recovery of the volume of milk which is wasted in the production of long duration fresh cheese, the evaluation of the energetic efficiency of the factory, the cream and the cheese whey enhancement. It was decided, to evaluate the possibility of recycling the waste from the cleanings, evaluate the functioning of the Waste Water Treatment Plants in face of the waste water plant legislation and study the possibility of the cheese whey enhancement. In the evaluation of the waste from the process for further recycling, it was verified that, relatively to pH and suspended soils, there is no such problem, so that we can consider the hypothesis of direct recycling. Although, in regard of the organic charge of the waste from the cleanings of the ultrafiltration system of the long duration fresh cheese, it is appears that this could not be used again, once it presents high values of COD. For its reutilization, it will be necessary to remove the COD, hypothesis which was studied whit positive results. It was verified that, an adsortion treatment with activated carbon preceded of microfiltration, reduces the COD in significant form, allowing to admit the hypothesis of water recycling, namely for the 1st and 3rd waste from the cleanings. The other waste would have needed more time in contact with activated carbon. In order to evaluate the functioning of the Waste Water Treatments Plants, several of its flows were analysed, particularly the one of the final efluent, regarding to parameters as: pH, Total Suspende Soils, Chemical Oxygen Demand, Biochemical Oxygen Demand, Turbidity, Nitrates, Total Phosphorus, Nitrogen Dioxide Kjeldalh, Ammoniacal Nitrogen and Chlorides. It was observed that the values for the last effluent from the Waste Water Treatments Plants were the following: pH between [7,21 – 8,69], TSS between [65,3 – 3110] mg/L, COD between [92,5 – 711,5] mg/L, BOD5 between [58 – 161] mg/L, NO3- between [10,8 – 106,7] mg/L, total phosphorus between [8,3– 64,3] mg/L, turbidity between [67,7 – 733,3] FTU and Chlorides between[459,9 –619,81] mg/L; it can also be said that the analysed parameteres are found almost always between values imposed by Lamego's City Council, which means that the effluent can be cast in the Municipal Collector of Cambres. Relatively to the alcoholic fermentation of the cheese whey, it was verified that the yeast Kluyveromyces Marxianus can degradate almost all the sugar present in the permeated, producing, a reasonable amount of ethanol. When the yeast Saccharomyces Cerevisiae was used, the prouction of ethanol was very diminished, as expected, since this yeast presentes difficulties in the metabolization of lactose. So, tt was evidenced that the beste yeast for the fermentation of the permeated of the cheese whey is the Kluyveromyces Marxianus, estimating process in 150mg the production of ethanol by L for the serum.
Peer review: yes
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/2534
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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