EstratÃgias de PrÃ-Tratamentos para a ProduÃÃo de Metano a Partir dos ResÃduos LignocelulÃsicos dos BiocombustÃveis

• Autor(a) principal: Adriana GuimarÃes Costa
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10208
• topic: Saneamento; ResÃduos sÃlidos; Energia - Fontes alternativas; Metano; anaerobic biodegradability, hydrolysis, lignin, pretreatment, lignocellulosic waste.; ENGENHARIA CIVIL

Este trabalho teve como objetivos avaliar a biodegradabilidade anaerÃbia e o potencial de produÃÃo de metano (PPM) de trÃs resÃduos lignocelulÃsicos proveniente da cadeia produtiva do biocombustÃvel (fibra do mesocarpo do dendà - FMD), (bagaÃo de cana-de-aÃÃcar - BCA) e lÃnter de algodÃo tipo 4 - (LA4). Para tanto, empregou-se trÃs diferentes tipos de prÃ-tratamentos fÃsico-quÃmicos (hidrÃlise hidrotÃrmica, hidrÃlise Ãcida e hidrÃlise alcalina), onde foram usados diversos tempos de reaÃÃo, temperaturas, razÃes massa/volume e concentraÃÃes de Ãcido ou Ãlcali, de forma a buscar o melhor mÃtodo para facilitar a digestÃo anaerÃbia do material. Os prÃ-tratamentos foram avaliados usando-se planejamento fatorial multivariado 22 ou 23, com ponto central em triplicata. O PPM e a biodegradabilidade anaerÃbia obtidos com FMD, BCA e LA4 sem prÃ-tratamento foram, respectivamente, 77,8, 35,6 e 165,3 L CH4/kg substrato e 8,7, 4,4 e 24,1%. Os resultados obtidos com a FMD mostraram que o melhor PPM (199 L CH4/kg substrato) foi obtido utilizando o prÃ-tratamento Ãcido com [HCl] de 1,97 M , durante 34 min, a 103 ÂC, o qual promoveu 19% de biodegradabilidade. A digestÃo anaerÃbia do BCA à mais beneficiada quando se utiliza hidrÃlise hidrotÃrmica (10 min, 200 ÂC), resultando em PPM de 199 LCH4/kg Subst. e biodegradabilidade anaerÃbia de 27,4%. Os melhores resultados de PPM e biodegradabilidade do LA4 foram de 397,1 L CH4/kg Subst e 49,1%, obtidos com o prÃ-tratamento Ãcido ([HCl] 1M, 136 ÂC, 20 min). Apesar dos diversos prÃ-tratamento causarem aumento significativo da hidrÃlise anaerÃbia destes resÃduos lignocelulÃsicos, a energia gerada a partir do metano (FMD = 6,9 MJ/kg Subst.; BCA = 6,8 MJ/kg Subst. e LA4 = 13,2 MJ/kg Subst.) foi menor do que a obtida por uma eventual queima direta da fibra (FMD = 9,6 MJ/kg Subst.; BCA = 7,2 MJ/kg Subst. e LA4 = 17,3 MJ/kg Subst. â na forma de briquete). Uma alternativa à utilizar o prÃ-tratamento alcalino para reaproveitamento da lignina extraÃda, alÃm da geraÃÃo de energia. Desta forma, pode-se extrair atà 91% da lignina presente em FMD e 80% em BCA, que pode ser utilizada na indÃstria quÃmica em geral, e gerar 180 e 313,4 L CH4/kg de FMD e BCA hidrolisados, respectivamente. Estes valores sÃo suficientes para gerar 6,2 e 11,2 MJ/kg Subst, respectivamente.