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Tipo do documento: Dissertação
Título: PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO ANAERÓBICA DE RESÍDUOS DA INDÚSTRIA MADEIREIRA E DO BIODIESEL
Autor: Herrmann, Hemrique Wedderhoff 
Primeiro orientador: Rodrigues, Paulo Rogério Pinto
Resumo: O principal coproduto da geração do biodiesel é a glicerina bruta, a qual contém impurezas que inviabilizam seu uso comercial direto, o que gera problemas econômicos e ambientais. Esta glicerina pode ser transformada biologicamente por microorganismos a partir da fermentação anaeróbica, em que liberam como resultado de seu metabolismo gases como o hidrogênio H2(g) e o metano CH4(g), principal composto do biogás. As indústrias de papel e celulose (IPC) produzem uma série de resíduos após o processamento químico, físico ou mecânico da madeira, os quais apresentam diversos açúcares, e, assim como a glicerina bruta, podem ser assimilados por microorganismos em fermentação, gerando produtos semelhantes e de alto valor agregado. O objetivo deste trabalho é produzir biogás para uso energético, a partir da fermentação anaeróbica da glicerina bruta e de resíduos de biomassa das IPC pela bactéria Escherichia coli. Verificou-se a viabilidade do microorganismo pela técnica de plaqueamento e diluição em série, e o número total de células por mL foi estimado por contagem em câmara de Neubauer. Para caracterização do glicerol realizaram-se análises físico-químicas, como pH, condutividade e densidade. O resíduo de IPC foi caracterizado por composição elementar, Espectroscopia na Região do Infravermelho (IR), Microscopia eletrônica de Varredura (MEV), teor de umidade, análise imediata e poder calorífico. Foram realizadas análises estatísticas dos resultados e analisados os aspectos cinéticos do processo fermentativo. Para a fermentação anaeróbica prepararam-se amostras a partir de um planejamento experimental multivariado 22 com ponto central para cada meio estudado. Após 72 h de fermentação, registrou-se por um detector de gases a produção de CH4(g) e H2(g). As melhores condições para produção de CH4(g) foram nas amostras com 5 mL de E. coli e 30% de resíduos da IPC, e para o H2(g), 10 mL de bactéria e 100% de resíduos lignocelulósicos. Foi possível produzir biogás a partir da fermentação anaeróbica da glicerina bruta e de resíduos da IPC pela E. coli, caracterizando-se como alternativa energética de aproveitamento desses subprodutos.
Abstract: The main byproduct from biodiesel generation is crude glycerin, which contains impurities that preclude the direct commercial use, bringing economic and environmental problems. This glycerin can be biologically transformed by microorganisms through anaerobic fermentation, wherein they release as a result of their metabolism gases such as hydrogen H2(g) and methane CH4(g), the principal biogas component. The paper and pulp industries (PPI) produce a large number of waste after the chemical, physical or mechanical wood processing, which present a several kind of sugars, and, as well as the crude glycerin, it can be assimilated by microorganisms during the fermentation, generating similar products with a high value added. The objective of this research is the production of biogas from crude glycerin and waste of PPI biomass anaerobic fermentation by Escherichia coli for energetical use. The microorganism viability was verified by plating and serial dilution technique and the total number of cells per ml was estimated by counting in a Neubauer chamber. Physical and chemical analysis were made for the glycerol characterization, such as pH, conductivity and density. The PPI residue was characterized by elemental composition, Spectroscopy in Infrared Region (IR), Scanning Electron Microscopy (SEM), moisture content, instant analysis and calorific value. Statistical analyses of the results were performed also as the analysis of kinetic aspects of the fermentation process. For the anaerobic fermentation samples were prepared from a multivariate 22 experimental design with a central point for each studied medium. After 72 h of fermentation, the CH4(g) and H2(g) production was registered by a gases detector. The best conditions for CH4(g) production were in samples with 5 mL of E. coli and 30% of PPI waste, and for H2(g) they were 10 mL of bacteria e 100% of cellulosic waste. It was possible to produce biogas from crude glycerin and PPI waste anaerobic fermentation by E. coli, characterizing it as an energetical way to utilize these byproducts.
Palavras-chave: Biocombustíveis
Escherichia coli
biomassa
metano
hidrogênio
Biofuels
Escherichia coli
biomass
methane
hydrogen
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
ENGENHARIAS
CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
Programa: Programa de Pós-Graduação em Bioenergia (Mestrado)
Citação: HERRMANN, Hemrique Wedderhoff. PRODUÇÃO DE BIOGÁS A PARTIR DA FERMENTAÇÃO ANAERÓBICA DE RESÍDUOS DA INDÚSTRIA MADEIREIRA E DO BIODIESEL. 2015. 66 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Bioenergia - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1070
Data de defesa: 2-Apr-2015
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Bioenergia

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