Drying of malt residues in a solar greenhouse and in a fixed bed solar dryer
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4335Keywords:
Solar dryer; Sustainability; Computational fluid dynamics.Abstract
The brewing industries generate large amounts of barley residues (RM), which can be used as animal feed. However, the high moisture of RM can lead to losses due to mold or fermentation. In this context, solar drying can be an advantageous operation, as it will favor storage and transportation, while it keeps the waste nutritional quality. Thus, the aim of this work was to study the drying of RM using two equipments: a solar greenhouse and a fixed bed solar dryer. Initially, a study of the drying kinetics was performed at different temperatures, obtaining the Page model as the one that best represents the RM drying kinetics. In the solar drying tests, it was possible to determine the influence of factors such as solar radiation and wind speed on the temperatures obtained, as well as on the drying rate in both equipments. Computational fluid dynamics analysis of the fixed bed dryer showed the best way to feed air into the dryer, which favors drying. However, the solar greenhouse proved to be more efficient, promoting a more homogeneous drying of the material.
References
Araújo, V. P., & Vasconcelos, A. K. P. (2019). Construction of a Solar Distiller as an Alternative for the Development of Practical Classes in Teaching Chemistry. Research, Society and Development, 8(7), e17871115.
Bontempo, L. H. S., Castejon, L. V., & Santos, K. G. (2020). Secagem da casca de tangerina: cinética e desempenho do secador solar convectivo. Research, Society and Development, 9(6), e44963458.
Canal Rural. (2014). Resíduo de cevada é mais vantajoso que milho como forragem. Acesso em: 7 maio 2020. Disponível em: https://www.canalrural.com.br/noticias/residuo-cevada-mais-vantajoso-que-milho-como-forragem-8407/
Celestino, S. M. C. (2010). Princípios de secagem de alimentos, Planaltina: Embrapa Cerrados.
Cremasco, M. A. (2012). Operações unitárias em sistemas particulados e fluidomecânicos. 2.ed. [S.l.]: São Paulo: Blucher.
Evangelista Neto, A. A. (2013). Secagem de grãos de girassol em leito fixo e em leito de jorro. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
Fonseca, J. P. S. M., Ferrari, E. M. M., & Cardose, R. B. (2018). Analysis of the energy and economic impacts of the Brazilian energy labeling program (PBE/Inmetro) on solar thermal collectors in Brazil. Research, Society and Development, 7(1), 1-17, e1071180.
Guimarães, G., Silva, J. T. T., Santos, K. G., & Vieira Neto, J. L. (2020). Sequencing of unit operations for integral and sustainable peanut processing. Research, Society and Development, 9(6), e67963449.
Nascimento, V. R. G. (2014). Secagem convectiva e com radiação infravermelha de grãos de Moringa oleifera Lam. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola), Unicamp, Campinas.
Nordeste Rural. (2017). Secador solar permite grãos mais saudáveis para a produção de ração. Acesso em: 7 maio 2020. Disponível em: http://nordesterural.com.br/secador-solar-permite-graos-mais-saudaveis-para-producao-de-racao/.
Paiva, L. S., & Sousa, N. G. (2015). Simulação e Análise de um sistema de refrigeração por absorção e aquecimento solar. Rev. Brasileira de Ciência, Tecnologia e Inovação, 1, 25-42.
Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Acesso em: 10 maio 2020. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.
Resende, O., Ferreira, L. U., & Almeida, D. P. (2010). Modelagem matemática para descrição da cinética de secagem do feijão Adzuki. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 12(2), 171-178.
Santini, E. J. (1983). Secagem de madeira serrada em estufa solar e sua comparação e sua comparação com os métodos convencionais. Revista Floresta, 14(2), 61-70.
Santos, K. G., Campos, A. V. P., Ferreira, L. V., Santana, R. C., & Barrozo, M. A. S. (2013). Fluid Dynamics of a Sand-Biomass Mixture in a Spouted-Bed Reactor for Fast Pyrolysis. Chem. Eng. Technol., 36(12), 2148–2154.
Santos, K. G., Francisquetti, M. C. C., Malagoni, R. A., & Barrozo, M. A. S. (2015). Fluid Dynamic Behavior in a Spouted Bed with Binary Mixtures Differing in Size. Drying Technology, 33(14), 1746-1757.
Silva, J. S. (2008). Secagem e armazenamento de produtos agrícolas. Viçosa: Aprenda Fácil.
Silva, J. M. (2012). Viabilidade do uso de secadores solar de convecção natural e forçada para a secagem de Coco Licuri. 68 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal.
Silva, L. R. C., Ribeiro, M. B. M, Oliveira, A. D., Silva, C. S., Faria, E. V., & Santos, K. G. (2019). Destilação solar do solvente etanol proveniente da extração de óleo de coco. Brazilian Journal of Development, 5, 28964-28982.
Silva, S.T., & Sousa, N. G. (2020). Auxiliary solar heating system: simulation and control. Research, Society and Development, 9(3), e188932730.
Silvério, B. C., Freitas, C. M., Santos, K. G., Franco, P. I. B. M., & Antoniosi Filho, N. R. (2017). Isoconversional Kinetic Analysis of Pyrolysis of Malt Waste. Materials Science Forum, 899, 107-112.
Stangerlin, D. M, Santini, E. J, Susin, F., Melo, R. R., Gatto, D. A., & Haselein, C. R. (2009). Uso de estufa solar para secagem de madeira serrada. Ciência Florestal, 19(4), 461-472.
Stoppe, A. C. R, Vieira Neto, J. L., & Santos, K. G. (2020). Development of a fixed bed solar dryer: experimental study and CFD simulations. Research, Society and Development, 9(3), e123932667.
Souza, G. F. M. V. (2013). Secagem de sementes de soja em leito fixo: equilíbrio e cinética da sílica gel para controle de umidade, modelagem do processo e análise da qualidade das sementes. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia.
Tavares, F. P., Silvério, B. C., Vieira Neto, J. L., & Santos, K. G. (2019). Extração sustentável de óleo de pinhão manso com solvente aquecido por radiação solar. Brazilian Journal of Development, 5, 28909-28925.
Tavares, S. R., & Sousa, N. G. (2019). Sistema de aquecimento solar de água: simulação e análise. Revista Brasileira de Ciência, Tecnologia e Inovação, 4(1), 15-31.
Terra, S. D. V., Goulart, B. V., Fagundes, P. M. L. L., Nadaleti, D. H. S., & Kondo, M. M. (2020). Photodegradation of dipyrone by heterogeneous catalysis using TiO2/UV. Research, Society and Development, 9(1), e73911646.
Venturin, A. C. Z., & Silva, L. C. (2019). Modeling and simulation of paddy drying: a bibliometric analysis. Research, Society and Development, 8(1), e4881658.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
