Desenvolvimento de ferramenta computacional para dimensionamento de biodigestores tubulares e aplicação prática em uma propriedade rural

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dc.contributor.advisor-co1PADILHA, Jessé Luís
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0127364690550686
dc.contributor.advisor-co1ORCIDhttps://orcid.org/0000-0002-4410-4309
dc.contributor.advisor1MESQUITA, André Luiz Amarante
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1331279630816662
dc.creatorLOPES, Mateus Moreira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8305180725508833
dc.date.accessioned2026-08-24T16:33:09Z
dc.date.available2026-08-24T16:33:09Z
dc.date.issued2026-07-17
dc.description.abstractTubular biodigesters, also known as Canadian-type biodigesters, are anaerobic digestion systems used for the treatment of organic waste, enabling the production of biogas and biofertilizer and contributing to the energy recovery of waste generated in rural areas. However, the inadequate sizing of these systems may compromise their construction and operation, highlighting the need for tools that support calculations and facilitate access to this technology. In this context, this study presents the development of a computational tool written in Python and converted into an executable file for the sizing of tubular biodigesters. The system performs automated sizing based on either the number of animals or the energy demand of the property, providing geometric and volumetric parameters, estimates of biogas production and costs, as well as graphical guidance for construction. The tool was applied to the sizing of a biodigester constructed on a rural property located in the municipality of Breu Branco, Pará, Brazil, considering the extensive livestock management conditions and the limitations associated with manure collection. The designed system presented a useful digestion volume of 10.5 m3, considering a Hydraulic Retention Time of 35 days and a daily feeding rate of approximately 300 liters of substrate, with an estimated biogas production of 6 m3 per day, in addition to biofertilizer generation. The results indicate that the tool supports theoretical sizing, reduces the possibility of calculation errors, standardizes the stages of the process, and facilitates access to the technology. It is concluded that the developed program constitutes a decision-support and planning instrument for tubular biodigesters, contributing to the recovery of organic waste, renewable energy production, and sustainable development in rural areas.
dc.description.resumoOs biodigestores tubulares, também conhecidos como biodigestores canadenses, são sistemas de digestão anaeróbia utilizados para o tratamento de resíduos orgânicos, possibilitando a produção de biogás e biofertilizante e contribuindo para o aproveitamento energético dos dejetos gerados no meio rural. Entretanto, o dimensionamento inadequado desses sistemas pode comprometer sua construção e aplicação, evidenciando a necessidade de ferramentas que auxiliem a realização dos cálculos e facilitem o acesso a essa tecnologia. Nesse contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional em linguagem Python, convertida em arquivo executável, destinada ao dimensionamento de biodigestores tubulares. O sistema permite realizar o dimensionamento automatizado a partir da quantidade de animais ou da demanda energética da propriedade, fornecendo parâmetros geométricos e volumétricos, estimativas de produção de biogás e de custos, além de orientações gráficas para a construção. A ferramenta foi aplicada ao dimensionamento de um biodigestor construído em uma propriedade rural localizada no município de Breu Branco, Pará, considerando as condições de manejo extensivo dos animais e as limitações relacionadas à coleta de dejetos. O sistema dimensionado apresentou volume útil de biodigestão de 10,5 m3, considerando um Tempo de Retenção Hidráulica de 35 dias e uma alimentação diária de aproximadamente 300 litros de substrato, com produção estimada de 6 m3 de biogás por dia, além da geração de biofertilizante. Os resultados indicam que a ferramenta auxilia o dimensionamento teórico, reduz a possibilidade de erros de cálculo, padroniza as etapas do processo e favorece o acesso à tecnologia. Conclui-se que o programa desenvolvido constitui um instrumento de apoio à tomada de decisão e ao planejamento de biodigestores tubulares, contribuindo para o aproveitamento de resíduos orgânicos, a produção de energia renovável e o desenvolvimento sustentável no meio rural.
dc.identifier.citationLOPES, Mateus Moreira. Desenvolvimento de ferramenta computacional para dimensionamento de biodigestores tubulares e aplicação prática em uma propriedade rural. Orientador: André Luiz Amarante Mesquita; Coorientador: Jessé Luís Padilha. 2026. 81 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) – Faculdade de Engenharia Mecânica, Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2026. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/10000. Acesso em:.
dc.identifier.urihttps://bdm.ufpa.br/handle/prefix/10000
dc.languagepor
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.source.uriDisponível na internet via Sagittapt_BR
dc.subjectDigestão anaeróbia
dc.subjectBiogás
dc.subjectDejetos bovinos
dc.subjectEnergia renovável
dc.subjectProspecção econômica
dc.subjectCattle manure
dc.subjectBiogas
dc.subjectAnaerobic digestion
dc.subjectRenewable energy
dc.subjectEconomic assessment
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS
dc.titleDesenvolvimento de ferramenta computacional para dimensionamento de biodigestores tubulares e aplicação prática em uma propriedade rural
dc.typeTrabalho de Curso - Graduação - Monografiapt_BR

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