Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: PINHEIRO, Agnes Adam Duarte
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
dARK ID: ark:/64986/0013000012j6m
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49308
Resumo: As microalgas são um substrato promissor para recuperação de energia através da produção de metano via digestão anaeróbia. Entretanto, a resistência à hidrólise devido a composição da parede celular, e consequente baixa relação carbono nitrogênio (C/N) é considerada um dos principais fatores limitantes da sua biodegradabilidade. Neste sentido, para melhorar a relação C/N e a biodegradabilidade da biomassa algal (BA), utilizou-se a vinhaça de cana-de-açúcar (V) como um cosubstrato para a codigestão anaeróbia, visando um aumento do rendimento de metano (CH4). Dessa forma, foram realizados testes de potencial bioquímico de metano (PBM), delineados para averiguar se a mistura proporcionava melhores condições de estabilidade e rendimento. A codigestão dos substratos proporcionou um aumento de 120% no rendimento de CH4 e 12% no efeito sinérgico em relação ao obtido na digestão anaeróbia de biomassa algal. A partir dos testes PBM, o escalonamento do processo de codigestão foi testado em sistema de reator de dois estágios durante 270 dias, um reator acidogênico (RA) que possuiu TDH e COV (com base em DQO) de 4 dias e 5,26 kg·m-3. d-1 e um reator metanogênico (RM) com TDH e COV de 22 dias e 0,25 kg. m-3. d-1, respectivamente, sendo analisadas três fases distintas. Verificou-se que um sistema de reatores de dois estágios pode ser conduzido para valorização de resíduos orgânicos de difícil biodegradabilidade, como a biomassa de microalgas, sendo, portanto, um tipo de pré-tratamento para substratos como a BA, principalmente aliadas a outros tipos de pré-tratamentos, como o utilizado neste trabalho.
id UFPE_585c5f26f718ee3f19277847c24c8581
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpe.br:123456789/49308
network_acronym_str UFPE
network_name_str Repositório Institucional da UFPE
repository_id_str 2221
spelling PINHEIRO, Agnes Adam Duartehttp://lattes.cnpq.br/0215556672620867http://lattes.cnpq.br/9563775970871734http://lattes.cnpq.br/9481193101590250LEITE, Wanderli Rogério MoreiraSANTOS, Maria de Lourdes Florêncio dos2023-03-09T15:49:12Z2023-03-09T15:49:12Z2023-02-23PINHEIRO, Agnes Adam Duarte. Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49308ark:/64986/0013000012j6mAs microalgas são um substrato promissor para recuperação de energia através da produção de metano via digestão anaeróbia. Entretanto, a resistência à hidrólise devido a composição da parede celular, e consequente baixa relação carbono nitrogênio (C/N) é considerada um dos principais fatores limitantes da sua biodegradabilidade. Neste sentido, para melhorar a relação C/N e a biodegradabilidade da biomassa algal (BA), utilizou-se a vinhaça de cana-de-açúcar (V) como um cosubstrato para a codigestão anaeróbia, visando um aumento do rendimento de metano (CH4). Dessa forma, foram realizados testes de potencial bioquímico de metano (PBM), delineados para averiguar se a mistura proporcionava melhores condições de estabilidade e rendimento. A codigestão dos substratos proporcionou um aumento de 120% no rendimento de CH4 e 12% no efeito sinérgico em relação ao obtido na digestão anaeróbia de biomassa algal. A partir dos testes PBM, o escalonamento do processo de codigestão foi testado em sistema de reator de dois estágios durante 270 dias, um reator acidogênico (RA) que possuiu TDH e COV (com base em DQO) de 4 dias e 5,26 kg·m-3. d-1 e um reator metanogênico (RM) com TDH e COV de 22 dias e 0,25 kg. m-3. d-1, respectivamente, sendo analisadas três fases distintas. Verificou-se que um sistema de reatores de dois estágios pode ser conduzido para valorização de resíduos orgânicos de difícil biodegradabilidade, como a biomassa de microalgas, sendo, portanto, um tipo de pré-tratamento para substratos como a BA, principalmente aliadas a outros tipos de pré-tratamentos, como o utilizado neste trabalho.FACEPEMicroalgae are a promising substrate for energy recovery through methane production via anaerobic digestion. However, the resistance to hydrolysis due to the composition of the cell wall, and consequently the low carbon ratio (C/N) is considered one of the main limiting factors of its biodegradability. In this sense, to improve the C/N ratio and the biodegradability of algal biomass (BA), sugarcane vinasse (V) as a cosubstrate for anaerobic codigestion, aiming at an increase in methane (CH4) yield. Thus, tests of the biochemical methane potential (BMP) were carried out, designed to verify whether the mixture provided better stability and yield conditions. The co-digestion of the substrates provided a 120% increase in the CH4 yield and a 12% increase in the synergistic effect in relation to that obtained in the anaerobic digestion of algal biomass. From the PBM tests, the scaling of the co-digestion process was tested in the two-reactor system, during 270 days, an acidogenic reactor (RA) that had HRT and OLR of 4 days and 5.26 kg. m-3. d-1, and a methanogenic reactor (RM) with HRT and OLR of 22 days and 0.25 kg. m-3. d-1, respectively, three distinct phases were analyzed. It was verified that a two-stage reactor system can be conducted for the valorization of organic residues that are difficult to biodegrade, such as microalgae biomass, being, therefore, a type of pre-treatment for substrates such as BA, mainly combined with other types of pre-treatments, as used in this work.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 civilHidróliseReatores em dois estágiosPré- tratamentoAGVCodigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metanoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdf.txtDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdf.txtExtracted texttext/plain166250https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf.txt4f7fb3512e7c397bf6e0781f5ebe691fMD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1202https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf.jpg3ae35bade9f82edc2d8ba7ca0922ceddMD55ORIGINALDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdfDISSERTAÇÃO Agnes Adam Duarte Pinheiro.pdfapplication/pdf1522767https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf6b4a5ef1b4a9fb8320eacf930f40dba8MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53123456789/493082023-03-10 02:18:46.057oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212023-03-10T05:18:46Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
title Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
spellingShingle Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
PINHEIRO, Agnes Adam Duarte
Engenharia civil
Hidrólise
Reatores em dois estágios
Pré- tratamento
AGV
title_short Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
title_full Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
title_fullStr Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
title_full_unstemmed Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
title_sort Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano
author PINHEIRO, Agnes Adam Duarte
author_facet PINHEIRO, Agnes Adam Duarte
author_role author
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0215556672620867
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9563775970871734
dc.contributor.advisor-coLattes.pt_BR.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9481193101590250
dc.contributor.author.fl_str_mv PINHEIRO, Agnes Adam Duarte
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv LEITE, Wanderli Rogério Moreira
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv SANTOS, Maria de Lourdes Florêncio dos
contributor_str_mv LEITE, Wanderli Rogério Moreira
SANTOS, Maria de Lourdes Florêncio dos
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia civil
Hidrólise
Reatores em dois estágios
Pré- tratamento
AGV
topic Engenharia civil
Hidrólise
Reatores em dois estágios
Pré- tratamento
AGV
description As microalgas são um substrato promissor para recuperação de energia através da produção de metano via digestão anaeróbia. Entretanto, a resistência à hidrólise devido a composição da parede celular, e consequente baixa relação carbono nitrogênio (C/N) é considerada um dos principais fatores limitantes da sua biodegradabilidade. Neste sentido, para melhorar a relação C/N e a biodegradabilidade da biomassa algal (BA), utilizou-se a vinhaça de cana-de-açúcar (V) como um cosubstrato para a codigestão anaeróbia, visando um aumento do rendimento de metano (CH4). Dessa forma, foram realizados testes de potencial bioquímico de metano (PBM), delineados para averiguar se a mistura proporcionava melhores condições de estabilidade e rendimento. A codigestão dos substratos proporcionou um aumento de 120% no rendimento de CH4 e 12% no efeito sinérgico em relação ao obtido na digestão anaeróbia de biomassa algal. A partir dos testes PBM, o escalonamento do processo de codigestão foi testado em sistema de reator de dois estágios durante 270 dias, um reator acidogênico (RA) que possuiu TDH e COV (com base em DQO) de 4 dias e 5,26 kg·m-3. d-1 e um reator metanogênico (RM) com TDH e COV de 22 dias e 0,25 kg. m-3. d-1, respectivamente, sendo analisadas três fases distintas. Verificou-se que um sistema de reatores de dois estágios pode ser conduzido para valorização de resíduos orgânicos de difícil biodegradabilidade, como a biomassa de microalgas, sendo, portanto, um tipo de pré-tratamento para substratos como a BA, principalmente aliadas a outros tipos de pré-tratamentos, como o utilizado neste trabalho.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-03-09T15:49:12Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-03-09T15:49:12Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-02-23
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 PINHEIRO, Agnes Adam Duarte. Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49308
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/64986/0013000012j6m
identifier_str_mv PINHEIRO, Agnes Adam Duarte. Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.
ark:/64986/0013000012j6m
url https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49308
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/123456789/49308/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf.txt
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf.jpg
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20%20Agnes%20Adam%20Duarte%20Pinheiro.pdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/2/license_rdf
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/49308/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 4f7fb3512e7c397bf6e0781f5ebe691f
3ae35bade9f82edc2d8ba7ca0922cedd
6b4a5ef1b4a9fb8320eacf930f40dba8
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973
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_ 1815172982239133696