Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MELO FILHO, Carlos Murilo de
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36085
Resumo: MELO FILHO, Carlos Murilo de, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: FILHO, Carlos Murilo de Melo
id UFPE_9948fbf1171c988ba2cca68bb35c1c3e
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/36085
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling MELO FILHO, Carlos Murilo dehttp://lattes.cnpq.br/6266352768846656http://lattes.cnpq.br/9481193101590250SANTOS, Maria de Lourdes Florencio dos2020-01-17T14:05:29Z2020-01-17T14:05:29Z2017-09-22MELO FILHO, Carlos Murilo de. Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2017.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36085MELO FILHO, Carlos Murilo de, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: FILHO, Carlos Murilo de MeloMicroalgas e cianobactérias constituem um substrato promissor para recuperação de energia através da produção de metano via digestão anaeróbia. Entretanto, a resistência da parede celular desses micro-organismos é considerada o principal fator limitante a sua biodegradabilidade. Dessa forma, no presente estudo, mecanismos de pré-hidrólise celular foram aplicados à biomassa de microalgas e cianobactérias visando o aumento do rendimento de CH₄ por meio de testes de potencial bioquímico. Os resultados indicaram que a digestão anaeróbia de Chlorella vulgaris, pós extração de lipídios, alcançou um rendimento médio de CH₄ da ordem de 138 ml CH₄/g SV, correspondente a 54% do volume de 256 ml CH₄/g SV obtido pela fermentação da biomassa íntegra. Já a biodegrabilidade da biomassa fresca de C. vulgaris foi moderada e variou de 54 a 63%, influenciada pelas baixas relações C/N (8:1 e 11:1) e pelo clorofórmio residual da extração. Na digestão de biomassa mista de microalgas e cianobactérias, o pré-tratamento de autoclavagem (120°C; 30 min) foi aquele com maior efeito positivo sobre o rendimento final de CH₄, proporcionando um aumento de 85% com relação ao substrato controle, acumulando 285 ml CH₄/g SV. Enquanto que os mecanismos de micro-ondas (77,1 MJ/kg ST; 30 seg) e ultrassom (206 MJ/kg ST; 10 min) potencializaram a produção de CH4 em 56% e 31%, alcançando 238 ml CH₄/g SV e 200 ml CH₄/g SV, respectivamente. A composição da parede celular da biomassa mista e os efeitos dos pré-tratamentos promoveram consideráveis parcelas biodegradáveis do substrato, correspondentes a 83%, 68% e 57% para biomassa autoclavada, irradiada por micro-ondas e ultrassonicada, respectivamente. Quando utilizou-se biomassa comercial de Chlorella sp., submetida a pré-tratamento por autoclavagem a 120°C por 40 minutos e pressão de 1 kgf/cm², uma solubilização de 47% da biomassa foi alcançada. O maior rendimento de CH₄ foi observado nos reatores com substrato de alga in-natura no meio suplementado com nutrientes, resultando em 537 ml CH₄/g SV, sendo 158% superior à biomassa controle sem pré-tratamento e sem adição de nutrientes. No que se refere à biodegradabilidade anaeróbia da biomassa comercial de Chlorella sp., esta variou entre 18 e 56%. Logo, o pré-tratamento por autoclavagem não teve influência significativa sobre os rendimentos finais de CH₄.FACEPEMicroalgae and cyanobacteria are a promising substrate for energy recovery through the production of methane via anaerobic digestion. However, the cell wall resistance of these microorganisms is considered the main limiting factor for their biodegradability. Thus, in the present study mechanisms of cellular prehydrolysis were applied to the biomass of microalgae and cyanobacteria aiming to increase the CH4 yield by means of batch tests. The results indicated that the anaerobic digestion of lipid extracted biomass of Chlorella vulgaris reached an average CH₄ yield of 138 ml CH₄/g VS, corresponding to 54% of the volume of 256 ml CH₄/g VS obtained by the fermentation of the whole biomass. The biodegradability of the fresh C. vulgaris biomass was moderate and ranged from 54 to 63%, influenced by the low C/N ratio (8:1 and 11:1) and by the residual chloroform from the lipid extraction step. With regards to the digestion of mixed culture biomass composed of microalgae and cyanobacteria, the autoclaving pretreatment (120°C, 30 min) was the one with the greatest positive effect on the final CH₄ yield, providing an increase of 85% in relation to the control substrate, accumulating 285 ml CH₄/g VS. Meanwhile, microwave (77.1 MJ/kg TS, 30 sec) and ultrasound (206 MJ/kg TS, 10 min) enhanced CH₄ production by 56% and 31%, reaching 238 ml CH₄/g VS and 200 ml CH4/g VS, respectively. The composition of the cell wall of the mixed culture biomass and the effects of the pre-treatments promoted considerable biodegradable portions of the substrate, corresponding to 83%, 68% and 57% for autoclaved, microwaved and ultrasonicated biomass, respectively. When commercial biomass of Chlorella sp., was autoclaved at 120° C for 40 minutes at a pressure of 1 kgf/cm², a solubilization of 47% was achieved. The highest CH4 yield was observed in the reactors with untreated algae substrate in the medium supplemented with nutrients, resulting in 537 ml CH₄/g VS, being 158% superior to the digestion of control biomass without pre-treatment and with no nutrients added. As regards the anaerobic biodegradability of the commercial biomass of Chlorella sp., it varied between 18 and 56%. Therefore, thermal pretreatment by autoclaving had no significant influence on the final yields of CH₄.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilDigestão anaeróbiaMicroalgasPré-tratamentosMetanoDigestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metanoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdfDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdfapplication/pdf3618428https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf6f15c89fbce2aab630e4e9b2c24903efMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82310https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/3/license.txtbd573a5ca8288eb7272482765f819534MD53TEXTDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdf.txtDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdf.txtExtracted texttext/plain254264https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf.txtd164fd71d0975c3dc498171cc19d12dfMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Carlos Murilo de Melo Filho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1272https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf.jpg1b9fee31ec0bc6d5c2fb8aebe1d15bfeMD55123456789/360852020-01-18 02:17:16.47oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212020-01-18T05:17:16Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
title Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
spellingShingle Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
MELO FILHO, Carlos Murilo de
Engenharia Civil
Digestão anaeróbia
Microalgas
Pré-tratamentos
Metano
title_short Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
title_full Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
title_fullStr Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
title_full_unstemmed Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
title_sort Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano
author MELO FILHO, Carlos Murilo de
author_facet MELO FILHO, Carlos Murilo de
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/6266352768846656
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9481193101590250
dc.contributor.author.fl_str_mv MELO FILHO, Carlos Murilo de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv SANTOS, Maria de Lourdes Florencio dos
contributor_str_mv SANTOS, Maria de Lourdes Florencio dos
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Civil
Digestão anaeróbia
Microalgas
Pré-tratamentos
Metano
topic Engenharia Civil
Digestão anaeróbia
Microalgas
Pré-tratamentos
Metano
description MELO FILHO, Carlos Murilo de, também é conhecido(a) em citações bibliográficas por: FILHO, Carlos Murilo de Melo
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-09-22
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-01-17T14:05:29Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-01-17T14:05:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MELO FILHO, Carlos Murilo de. Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2017.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36085
identifier_str_mv MELO FILHO, Carlos Murilo de. Digestão anaeróbia de microalgas e cianobactérias submetidas a pré-tratamentos visando a produção de metano. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2017.
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/36085
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFPE
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Pernambuco
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPE
instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron:UFPE
instname_str Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
instacron_str UFPE
institution UFPE
reponame_str Repositório Institucional da UFPE
collection Repositório Institucional da UFPE
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/3/license.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/36085/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Carlos%20Murilo%20de%20Melo%20Filho.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv 6f15c89fbce2aab630e4e9b2c24903ef
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
bd573a5ca8288eb7272482765f819534
d164fd71d0975c3dc498171cc19d12df
1b9fee31ec0bc6d5c2fb8aebe1d15bfe
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
repository.mail.fl_str_mv attena@ufpe.br
_version_ 1793515939450322944

Registros relacionados