Desenvolvimento de reator : de leito fluidizado para produção de malte e analise físico-química de mistura de efluentes e resíduos de cervejarias com objetivo de tratamento por compostagem
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UnB |
Texto Completo: | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49233 |
Resumo: | Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2021. |
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Desenvolvimento de reator : de leito fluidizado para produção de malte e analise físico-química de mistura de efluentes e resíduos de cervejarias com objetivo de tratamento por compostagemMalteCerveja - produçãoLeito fluidizadoCevadaTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2021.O Brasil é um dos três maiores produtores de cerveja do mundo, com produção acima de 14,5 milhões de litros, e a produção de malte, por sua vez, é insuficiente para atender à demanda nacional, sendo que 60% da demanda é suprida por importações. A produção de cerveja consome água e gera como subprodutos resíduos orgânicos e efluentes contendo produtos químicos utilizados para a limpeza dos equipamentos, sendo esses os grandes desafios para a sustentabilidade da indústria cervejeira. O presente trabalho foi dividido em duas partes. A primeira trata de um reator de leito fluidizado com adaptações para a produção de malte, visando atender à demanda por produção nacional de malte. O reator é descrito em suas partes e seus modos de funcionamento. Uma metodologia de delineamento composto central rotacional (DCCR) foi desenvolvida para validar o funcionamento de cada etapa da malteação utilizando o reator. A segunda parte do trabalho é sobre um tratamento do bagaço de malte (BSG) oriundo de produção de cerveja com o efluente alcalino utilizado para a limpeza de equipamentos no processo de produção de cerveja, com o intuito de contribuir com o conhecimento para o tratamento dos resíduos e efluentes, principalmente de microcervejarias. Em meio alcalino, a lignina presente no BSG reage como um ácido neutralizando o pH do efluente alcalino. Para entender as reações químicas que ocorrem na mistura do resíduo com o efluente, foram realizadas análises de teor de lignina e holocelulose no BSG, antes e depois da reação. Todas as amostras de BSG que passaram pelo tratamento com efluente alcalina apresentaram redução de até 18% no teor de lignina solúvel e total. Foram também realizadas análises de EDX/FRX nas cinzas sem extrativos do branco e das amostras tratadas do BSG. As amostras apresentaram uma redução nos teores de Silício e um aumento nos teores de Cálcio e Magnésio em relação ao BSG não tratado. Diante dos resultados apresentados, o reator de leito fluidizado se mostrou uma tecnologia viável para a produção de malte, uma vez que permite homogenizar a cama de grãos, acelerando o processo e gerando um produto com características homogêneas. Por sua vez, o tratamento do efluente alcalino com BSG se mostrou satisfatórios, permitindo neutralizar o pH do efluente utilizando um resíduo da própria cervejaria.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Brazil is one of the top three biggest producers of beer in the world, with a production of over 14.5 million liters; however, malt production is insufficient to supply the national demand, with 60% of this demand being filled in by imported products. Beer production is a great consumer of water and it generates organic sub products and effluents containing chemical products used in cleaning the equipment, thus presenting an immense challenge to the sustainability of the beer industry. The following work is about a fluidized bed reactor with adaptations to malt production, aiming to match the demand for national malt production. The reactor is described in two parts and its respective operating mode. A CCDR methodology (Central Composite Rotational Design) has been developed to validate the functioning of each step of the malting process using the reactor. The second part of the work is about a treatment of brewery spent grain (BSG) from beer production with the alkaline effluent used in cleaning the equipment in the process of beer production, which goal is to contribute with knowledge towards the treatment of residue and effluents, mainly in microbreweries. In an alkaline environment, the lignin present in the BSG reacts with an acid, neutralizing the pH of the alkaline effluent. To understand the chemical reactions which take place in the mixture of the residue and the effluent, analysis of the lignin and holocellulose rates were conducted in the BSG before and after the reaction. Every BSG sample which has been through treatment with the alkaline effluent has presented a reduction in the amount of soluble and total lignin, this reduction reaching 18%. Analyses of the FRX and EDX have also been conducted in the ashes of the control and treated samples. The samples have presented a reduction in the amount of silicon and an increase in calcium and magnesium in relation to the untreated BSG. The fluidized bed reactor has proven to be a viable technology in malt production, once it allows the homogenization of the grain bed, accelerating the process and presenting a product with homogenous characteristics. In its turn, the treatment of the alkaline effluent with BSG has proven efficient, allowing for a neutral pH of the effluent using the residue of the brewery itself.Instituto de Química (IQ)Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e BiológicaGhesti, Grace FerreiraPinheiro, Lourenço di Giorgio Silva2024-07-26T22:05:40Z2024-07-26T22:05:40Z2024-07-262021-09-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPINHEIRO, Lourenço di Giorgio Silva. Desenvolvimento de reator: de leito fluidizado para produção de malte e analise físico-química de mistura de efluentes e resíduos de cervejarias com objetivo de tratamento por compostagem. 2021. 155 f., il. Tese (Doutorado em Tecnologias Química e Biológica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2021.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49233porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-07-26T22:05:41Zoai:repositorio.unb.br:10482/49233Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-07-26T22:05:41Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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