Literatura académica sobre el tema "Fermentação anaeróbia"

RESUMO: A manipueira é um dos resíduos gerados no processamento da mandioca (Manihot esculenta Crantz) durante a produção de farinha, sendo esse subproduto potencialmente tóxico devido à presença de ácido cianídrico (HCN). Para reduzir esse composto químico, levando em conta os riscos do descarte irregular no solo e curso d’água, a manipueira pode ser tratada a partir da fermentação ou digestão anaeróbia por um determinado período. O objetivo do trabalho foi avaliar o biodigestor de sistema descontínuo (batelada) como possível alternativa de reaproveitamento deste resíduo líquido, além de analisar a possibilidade de produzir biogás para contribuir com o desenvolvimento sustentável dos pequenos produtores do Assentamento Eldorado dos Carajás, Branquinha, AL. Foram realizadas coletas e análises com intuito de averiguar o comportamento da manipueira quando sujeita ao processo anaeróbio, considerando as variáveis temperatura e pH (acidez e alcalinidade) antes e após o confinamento do material residual no biodigestor. O modelo tipo batelada apresentou resultados satisfatórios quanto ao desempenho e viabilidade econômica, pois todos os materiais utilizados são de custo mínimo e de fácil manuseio. É necessário o aprimoramento de fontes alternativas para destinar e tratar os resíduos gerados nas casas de farinha do estado de Alagoas. PALAVRAS-CHAVE: Resíduo líquido da mandioca, Fermentação, Fontes alternativas.

O processo de digestão anaeróbia é uma alternativa de tratamento de materiais orgânicos e produção de energia renovável. A qualidade do biogás é dependente do tipo de substrato inoculado em reatores anaeróbios. Resíduos sólidos orgânicos domésticos apresentam quantidade de matéria orgânica volátil satisfatória para a produção de biogás. Foram identificados junto às empresas de coleta, os roteiros dos caminhões que fazem a coleta de lixo em Maceió. Selecionados os bairros e os caminhões que fazem o roteiro e a coleta de resíduos destes bairros, foi dado início ao levantamento de dados de gravimetria no aterro sanitário. Identificar o potencial de produção de biogás deste resíduo é necessário para buscar outra logística de destinação e reduzir a disposição em aterro sanitário. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial bioquímico de biogás (PBB) e metano (PBM) dos resíduos sólidos orgânicos de origem doméstica (resíduos novos-RN), proveniente do aterro sanitário de Maceió, Alagoas. O ensaio de digestão anaeróbia foi realizado no Sistema Automatizado de Medição de Biogás (SAMB) no Centro de Pesquisa em Energia e Tecnologias Sustentáveis – CPETS/TECNOVATES - Univates/RS. O teste de PBB e PBM foi realizado pelo método padrão de fermentação, descrito na normativa alemã VDI 4630. Foram inoculadas uma triplicata de inóculo como branco (IN), uma triplicata com celulose microcristalina como amostra padrão (CM) e a triplicata com o resíduo sólido orgânico doméstico como substrato (RSOD). A qualidade do biogás foi avaliada por sensor específico de medição de metano e por cromatografia gasosa. O resultado do ensaio de digestão anaeróbia mostra que o RSOD apresenta PBB de 817,70 ± 13,43 m³. tonSV-1 com alto teor de metano (percentual máximo de metano de 75,15 %). Além disso, o período incubação do substrato foi de 17 dias, isso mostra a facilidade dos microrganismos assimilarem este substrato. Considerando os resultados obtidos, destaca-se que o RSOD apresenta potencial energético para uso como substrato em biodigestores anaeróbios.

A manipueira, resíduo do processamento industrial da mandioca e o permeado de soro de queijo, proveniente da indústria de processamento do soro de leite são resíduos líquidos problemáticos por possuírem elevada carga poluente e potencial tóxico de grande impacto ambiental.A aplicação destes resíduos em bioprocessos na forma de substratos em processos fermentativos para aobtenção de compostos de interesse comercial tem sido foco de muitos estudos, além de uma ajuda para solucionar o problema da poluição nos processos de agroindustrialização. O objetivo deste trabalhoé o estudo da biodigestão anaeróbia da manipueira e do permeado de soro de queijo para fins de produção de ácidos graxos voláteis (AGVs).As fermentações foram conduzidas a 30ºC, 80 rpm, utilizando como inoculo o lodo ativado de dejeto suíno proveniente de biodigestor em funcionamento. Foram feitos testes de ausência de luminosidade (fermentação escura). Para a manipueira, as concentrações de 29 g.L-1 de glicose e 3,21 g.L-1 de alcalinidade resultaram em maior produção de AGV (1941,4 mg.L-1 em 23 h). Para o permeado de soro de queijo os níveis que apresentaram melhor resultado foram 45 g.L-1 de glicose e 10,26 g.L-1 de alcalinidade, resultando em 4115,16 mg.L-1 de AGVs em 41h,evidenciando o uso do permeado de soro de queijo e da manipueira na biodigestão anaeróbica como uma boa alternativa de aproveitamento dos resíduos e agregação de valor ao produzir AGVs.

O biogás é produto de reações de biomassa e constitui um combustível gasoso em temperatura ambiente, com conteúdo energético elevado comparável aos combustíveis de origem fósseis e semelhante ao gás natural. Devido a seu poder energético pode ser utilizado para geração de energia elétrica, térmica ou mecânica, levando a redução dos custos de produção. O processo de biodigestão anaeróbia consiste em metabolizar substâncias orgânicas complexas produzindo metano, dióxido de carbono, gases em menor quantidade (sulfídrico e hidrogênio) e material celular. Como subproduto da produção de metano, o dióxido de carbono é o que apresenta maior quantidade, e por ser um gás não-inflamável, pode ser definido como um subproduto indesejável da produção de biogás. Este trabalho teve como objetivo separar o dióxido de carbono, produzido na fermentação anaeróbica, por precipitação em reação com hidróxido de bário; o produto gerado é o carbonato de bário, o qual é tóxico e utilizado por diferentes indústrias. O processo adotado objetiva encontrar uma metodologia e aproveitar economicamente o dióxido de carbono gerado em biodigestores diminuindo o efeito estufa provocado pela emissão do mesmo no meio ambiente.

Quantificar e caracterizar os dejetos gerados por cabras Saanen em quatro categorias de idade e alimentadas com três dietas e na seqüência, e promover a biodigestão anaeróbia dos dejetos constituíram os objetivos deste trabalho. Para a produção de dejetos, foram utilizadas 36 cabras Saanen, com idades entre 2 e 4 (C1), 4 e 8 (C2), 8 e 12 (C3) e acima de 12 meses (C4), alimentadas com as dietas 1 (D1: 80% volumoso (Vol) e 20% concentrado (Con)); 2 (D2: 60% Vol e 40% Con) e 3 (D3: 40% Vol e 20% Con). Foram quantificadas as produções diárias de fezes e urina e seus teores em N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Cu, Zn e Mn. Com a mistura das fezes e urina de todas as categorias, separadas segundo as dietas, foram abastecidos biodigestores batelada, com capacidade para 4 L de substrato em fermentação. A C1 apresentou menor (P<0,05) excreção de fezes (164,1 g de MS (massa seca)/animal por dia) e o menor consumo de alimento (362,2g MS (massa seca)/animal por dia). As maiores concentrações de N, P, K, Ca, Mg e K ocorreram nas fezes e urina geradas por cabras da C4 e alimentadas pela D3. O substrato preparado com dejetos oriundos da D3 apresentou 45% de redução nos teores de sólidos voláteis (SV). Os substratos preparados com dejetos obtidos de animais alimentados com a D3 produziram mais biogás (P<0,01) por kg de sólidos totais e SV adicionados.

O propósito deste trabalho foi avaliar a produção de biogás, bem como os potenciais de produção e a qualidade do biofertilizante obtido com a biodigestão anaeróbia dos resíduos cama de frangos e carcaças de aves pré-compostados. Para tanto, foram pré-compostados cama de frango e carcaças de aves mortas em uma composteira durante um período de 60 dias, período necessário para que ocorresse decomposição prévia das carcaças e assim fosse possível manipular o material para abastecer os biodigestores. Após este período, o material foi utilizado para abastecer os biodigestores batelada de campo com capacidade de 60 litros de material em fermentação. Para o processo de biodigestão anaeróbia, foram efetuadas análises dos teores de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), composição química do efluente, potenciais de produção, além do número mais provável (NMP) de coliformes totais e termotolerantes no afluente e efluente. Os potenciais médios de produção de biogás foram: 0,073; 0,152 e 0,141m³.kg-1 de material, SV e ST adicionados, respectivamente. Foram observadas reduções acima de 99% no NMP de coliformes totais e termotolerantes, sendo observado NMP de 3,7 x 10(5) g-1 no início e 7,45 x 10² g-1 no final.

Objetivou-se avaliar o uso de manipueira na co-digestão anaeróbia com dejetos de animais monogástricos e ruminantes, por meio de parâmetros de monitoramento do processo e da produção de biogás. Foram utilizados oito biodigestores semicontínuos com volume útil de 7,8 L de substrato em fermentação operados com tempo de retenção hidráulica de 30 dias. Realizou-se análises de pH, nitrogênio amoniacal, alcalinidade parcial (AP), sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), e rendimento do biogás (m3 kg SVadicionados-1). Os valores de pH e concentrações de AP apresentaram-se na faixa ideal para a ocorrência do processo de digestão, de 6,0 a 8,0 e acima de 1.200 mg·L-1, respectivamente. Durante o processo não houve risco de falência por concentrações de nitrogênio amoniacal. As produções médias de biogás acumuladas semanais foram de 0,00676, 0,1167, 0,01515 e 0,01856 m3, respectivamente para substratos formados por dejetos de bovinos de leite, ovinos, aves e/ou suínos codigeridos com manipueira. Os rendimentos para os respectivos substratos foram 0,122, 0,275, 0,535 e 0,843 m3 kg SVadicionados-1. Maiores produções de biogás são obtidas na co-digestão anaeróbia de dejetos de suínos com 10 % (volume/volume) de manipueira.

O presente trabalho teve como objetivo propor e otimizar um modelo matemático para avaliar a viabilidade econômica da cadeia de suprimento de dejetos da suinocultura para geração de biogás e biofertilizante. Para o processo de modelagem foram utilizadas equações encontradas em trabalhos que retratavam a fermentação anaeróbia dos dejetos suinícolas, além de expressões relativas ao seu transporte. O modelo foi aplicado para um estudo de caso compreendendo a região de Tupandi – RS, composta por 82 propriedades e uma unidade central de processamento de dejetos, onde os biodigestores seriam supostamente implantados. A solução ótima do modelo indicou que a atividade de transformação dos dejetos em biogás e biofertilizante, para o estudo em questão, é viável economicamente.

Foram utilizados dejetos produzidos por caprinos, em diferentes estádios fisiológicos e submetidos ao mesmo regime alimentar, nas quatro estações do ano. O objetivo foi avaliar o efeito das estações do ano sobre a digestão anaeróbia de resíduos de caprinos em biodigestores modelo batelada com volume útil de 60 L de substrato em fermentação e mantidos sob temperatura ambiente. Foram avaliadas as produções de biogás, as reduções de sólidos voláteis (SV), os potenciais de produção (m³ de biogás/kg de substrato, de estrume, de sólidos totais (ST) ou sólidos voláteis), os números mais prováveis de coliformes totais e fecais, e a composição do biogás. As reduções de SV foram de 38; 34; 33 e 39% para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Os totais de biogás produzidos foram de 1,06 m³ no verão, 0,88 m³ no outono, 0,88 m³ no inverno e 0,99 m³ na primavera, e os potenciais de produção médios foram de 0,02 m³ de biogás/kg de substrato e 0,2 m³ de biogás/kg de estrume para todas as estações. As reduções médias de coliformes totais e fecais foram de 99,99% em todas as estações, e os teores máximos de CH4 no biogás foram 88,3; 84,6; 80,6 e 79,2%, para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente.

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia
A actual tendência de consumo exponencial de combustíveis fósseis, para a satisfação das necessidades energéticas mundiais, terá como consequência uma diminuição das reservas existentes e um aumento das emissões de gases de efeito de estufa, tais como CO2, CH4 e N2O. Perante este cenário, torna-se imperativo reduzir a dependência de combustíveis fósseis, através da implementação de fontes de energia renovável, de modo a garantir a sustentabilidade energética a nível mundial. A produção de H2 por via biológica (bioH2) surge como uma fonte de energia renovável e complementar, com elevado potencial. O objectivo principal deste trabalho foi estudar e comparar a utilização de diferentes fontes de carbono, contidas em resíduos ou subprodutos industriais, como substrato num processo fermentativo anaeróbio de produção de bioH2. Nomeadamente, subprodutos da produção de biodiesel (glicerol em bruto), hidrolisados de pasta de papel (resíduos lenhocelolósicos) e de biomassa microalgal (Scenedesmus oblíquus). Numa primeira fase, com vista a estabelecer e optimizar condições físico-químicas e operacionais, estudou-se o efeito de parâmetros influentes no desenvolvimento do processo, como a metodologia de inoculação e a concentração do inóculo e a metodologia de recolha da fase gasosa produzida em reactores encapsulados. Definidos os procedimentos e as condições óptimas, passou-se à segunda fase do trabalho, em que se avaliaram parâmetros de resposta importantes do processo, como o tempo necessário para o sistema atingir o equilíbrio e a velocidade de produção de H2, para cada um dos substratos em estudo. Em todos os ensaios procedeu-se à análise qualitativa e quantitativa da fase gasosa produzida e da fase líquida resultante da fermentação, por cromatografia gasosa e HPLC, respectivamente, para uma melhor interpretação do desempenho Enterobacter aerogenes na presença de cada tipo de substrato. Os resultados obtidos mostraram que a bactéria foi eficiente na conversão dos três substratos utilizados, em bioH2, embora com valores de taxa de produção de H2 e de rendimento global do processo claramente distintos. De facto, os valores mais elevados atingidos para a velocidade e rendimento de produção de H2 foram,respectivamente, de 12,5 mL/h e 0,38 L/gSubstrato consumido, quando se utilizou o glicerol em bruto como fonte de carbono. Para os hidrolisados da pasta de papel e biomassa microalgal, registaram-se rendimentos de produção de H2 na ordem dos 0,13 e 0,02 L/gSubstrato consumido, respectivamente.

O objetivo deste estudo foi caracterizar o perfil de fermentação anaeróbia de colostro e determinar seu valor nutritivo, assim como avaliar o desempenho de bezerros leiteiros alimentados com silagem de colostro como dieta líquida. No primeiro experimento, colostro bovino de segunda e terceira ordenhas foi fermentado em garrafas plásticas tipo PET que foram cheias e ligeiramente pressionadas antes do seu fechamento, criando assim uma condição anaeróbia. As garrafas foram armazenadas em sala escura à temperatura ambiente e cinco garrafas foram abertas 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 21, 28 e 56 dias após, para determinação de pH, acidez titulável, temperatura, ácido lático, nitrogênio total, nitrogênio não-protéico (NNP), caseína, lactose, glicose, gordura e contagem de microorganismos. Os valores de pH, acidez titulável e concentração de ácido lático apresentaram variação durante o armazenamento (P<0,0001). A fração NNP apresentou aumento (P<0,0001), enquanto que os valores de caseína e lactose diminuíram (P<0,0001) e apresentaram baixos valores após 56 dias. O desenvolvimento de bactérias ácido-láticas (BAL) foi intenso durante o processo fermentativo, enquanto que enterobactérias e leveduras apresentaram declínio. No segundo experimento, colostro bovino de segunda e terceira ordenhas foi fermentado da mesma forma que no primeiro experimento, mas em diferentes condições de temperaturas ambientais. As garrafas foram armazenadas em incubadora BOD com temperatura controlada (32,5±1°C ou 22,5±1°C) ou em sala escura à temperatura ambiente, sendo abertas três garrafas após 0, 1, 7, 14, 21, 28 e 35 dias para avaliação dos mesmos parâmetros avaliados no primeiro estudo. A maioria dos parâmetros apresentou comportamento semelhante ao observado no primeiro experimento. O desenvolvimento de BAL foi intenso, principalmente quando o colostro foi armazenado em temperatura mais elevada. A temperatura também afetou os parâmetros nutricionais (P<0,0001) com acréscimos nos valores de NNP e redução da concentração de caseína e lactose. No terceiro experimento, dezoito bezerros Holandês foram alocados em abrigos individuais até a oitava semana de vida, com livre acesso à água e concentrado inicial, e passaram a receber 4L da dieta líquida, sucedâneo lácteo ou colostro fermentado sob condições anaeróbicas (silagem de colostro), diluído na razão de 1:1. Os animais alimentados com silagem de colostro apresentaram menor consumo de concentrado, ganho de peso diário e peso vivo (P<0,07) durante o período experimental, em comparação aos animais consumindo sucedâneo lácteo. As avaliações quanto à altura na cernelha, perímetro torácico e largura da garupa não apresentaram diferenças (P>0,07). Todos os parâmetros sanguíneos avaliados (glicose, N-uréico, ácidos graxos livres e -hidroxibutirato) foram afetados pelos tratamentos (P<0,07), exceto a concentração plasmática de proteínas totais (P>0,07). O escore fecal foi afetado pelos tratamentos durante a segunda semana de vida (P<0,07), com animais alimentados com silagem de colostro apresentando fezes anormais e muito secas. A dinâmica fermentativa observada mostra que o colostro pode ser conservado através de fermentação anaeróbia de forma eficiente. Entretanto, o fornecimento de silagem de 12 colostro como dieta líquida exclusiva durante o período de aleitamento não resulta em desempenho animal adequado, não sendo uma boa alternativa de substituto de leite.
The objective of this study was to characterize the fermentative dynamic of bovine colostrum, under anaerobic condition, and determine the nutritional value, as well as evaluate dairy calves´ performance receiving colostrum silage as liquid diet. In the first experiment, bovine colostrum from second and third milking was fermented at room temperature in PET plastic bottles that were filled and lightly pressed before its closure, thereby creating an anaerobic condition. The bottles were stored in the dark at room temperature and five bottles were opened on days 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 14, 21, 28 and 56 after for determination of pH, titratable acidity, temperature, lactic acid, total nitrogen, non-protein nitrogen (NPN), casein, lactose, glucose, fat and counts of microorganisms. The pH, titratable acidity and concentration of lactic acid showed large variation during storage (P<0.0001). The NPN fraction increased (P<0.0001), whereas the values of casein and lactose decreased (P<0.0001) and showed very low values after 56d. The development of lactic-acid bacteria (LAB) was intense during the fermentation process, while enterobacteria and yeasts declined. In the second experiment, bovine colostrum from second and third milking was collected, mixed and stored in PET plastic bottles, in the same manner as it was for the first study. However, the bottles were stored in a dark room with temperature controlled by a BOD incubator (32.5±1°C or 22.5±1°C) or at room temperature. Three bottles were opened after 0, 1, 7, 14, 21, 28 and 35 days for evaluation of the same parameters done during the first study. Most parameters presented similar patterns as observed in the first trial. The development of LAB was intense, especially when colostrum was stored at higher temperature. Temperature also influenced the results of nutritional parameters (P<0.0001) with increases in NPN values and reduction of casein and lactose concentration. In the third experiment, eighteen Holstein calves were allocated to individual hutches until the eighth week of life, with free access to water and starter feed, and fed 4 liters of liquid diet: milk replacer or colostrum fermented under anaerobic condition (colostrum silage), diluted at a 1:1 ratio. Animals fed colostrum silage had lower intake of starter, average daily gain and body weight (P<0.07) during the experimental period, compared to animals consuming milk replacer. The values of withers height, heart girth and hip width showed no differences (P>0.07). All blood parameters measured (glucose, urea-N, free fatty acids and -hydroxybutyric acid) were affected by treatments (P<0.07), except the total protein plasma concentration (P>0.07). The fecal score was affected by treatments during the second week of life (P<0.07), with animals fed colostrum silage presenting abnormal and very dry feces. The dynamics of fermentation show that colostrum can be efficiently stored under anaerobic conditions. However, feeding colostrum silage as an exclusive liquid diet, during the whole milk-feeding period, results in poor animal performance, being considered as an inadequate alternative as milk replacer.

Submitted by KAMILI OLIVEIRA SANTANA SANTANA (kamili.biocombustiveis@outlook.com) on 2017-03-22T17:08:07Z No. of bitstreams: 1 Dissertação versão definitiva 27-02 (com ficha catalográfica).pdf: 3078458 bytes, checksum: 1034a63e096158eb1482f80fdfd9d6a8 (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
O glicerol bruto é um coproduto formado em volumes elevados na produção do biodiesel pela rota de transesterificação (cerca de 10% do volume total). Quando utilizado na forma bruta (baixo grau de pureza) é uma matéria-prima barata e renovável, podendo ser utilizada na produção de energia limpa, como na geração de H2. Entretanto, esse resíduo geralmente apresenta concentrações elevadas de sabões e metanol advindos do processo de obtenção do biodiesel. Devido a isto, o glicerol bruto foi codigerido com esgoto sanitário doméstico como estratégia para melhorar o rendimento de H2, fornecer nutrientes e diluir compostos potencialmente inibitórios. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar a geração de H2, Ácidos Graxos Voláteis (AGV’s) e álcoois em reatores anaeróbios em batelada utilizando glicerol bruto, sem a aplicação de meio de cultivo sintético. Foram utilizados consórcios de bactérias geradoras de H2 provenientes de sistemas biológicos de tratamento de resíduo de avícola. O glicerol utilizado nos experimentos foi obtido a partir de transesterificação do óleo de cozinha doméstico reciclado, e, devido a isto, suas características físico-químicas representaram um grande desafio, uma vez que possuía contaminantes em concentrações elevadas, incluindo sabões e metanol. Previamente foi realizada a caracterização do glicerol. Os reatores foram alimentados com glicerol bruto diluído em esgoto sanitário nas seguintes concentrações (g DQO L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 e 320. A geração de H2 foi acompanhada por sistema de deslocamento de volume. Foram avaliadas a remoção da Demanda Química de Oxigênio (DQO) e o consumo do glicerol, além da análise morfológica e o plaqueamento dos consórcios de bactérias geradoras de H2 no final dos ensaios. A geração de H2 ocorreu em todos os reatores, no entanto, para cargas orgânicas mais elevadas foram observados menores rendimento de H2. Em contrapartida, a remoção da DQO aumentou com o aumento da carga orgânica aplicada, assim como as taxas de consumo de glicerol livre. Também ocorreu a mudança no perfil dos produtos orgânicos formados, passando da predominância de ácido butírico para ácido acético. Não foi detectada a presença CH4 nos reatores. Nas contagens das culturas por plaqueamento foram verificadas colônias de bactérias pertencentes aos gêneros Lactobacillus sp. e Clostridium sp.
Raw glycerol is a co-product formed at high volumes in biodiesel production by the transesterification route (about 10% of the total volume). When used in crude form (low purity) is a cheap and renewable raw material, and can be used in the production of clean energy, as in H2 generation. However, this residue usually presents high concentrations of soaps and methanol coming from the process of obtaining the biodiesel. Because of this, crude glycerol was co-digested with household sanitary sewage as a strategy to improve H2 yield, provide nutrients and dilute potentially inhibitory compounds. In this sense, the objective of this work was to evaluate the generation of H2, Volatile Fatty Acids (VFA) and alcohols in anaerobic reactors in batch using crude glycerol, without the application of synthetic culture medium. Consortia of H2-generating bacteria from biological systems of treatment of poultry residue were used. The glycerol used in the experiments was obtained from transesterification of recycled cooking oil, and due to this, its physico-chemical characteristics presented a great challenge, since it had contaminants in high concentrations, including soaps and methanol. The characterization of glycerol was previously performed. The reactors were operated with crude glycerol diluted in sanitary sewage in the following concentrations (g COD L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 and 320. The removal of the Chemical Oxygen Demand (COD) and the consumption of glycerol were evaluated, as well as the morphological analysis and the plating of the consortia of bacteria generating H2. The H2 generation occurred in all reactors, however, for higher organic loads, lower H2 yields were observed. On the other hand, the removal of COD increased with the increase of the applied organic load, as well as the rates of consumption of free glycerol. There was also a change in the profile of the organic products formed, from the predominance of butyric acid to acetic acid. No CH4 presence was detected in the reactors. In the counts of the cultures by plating were verified colonies of bacteria belonging to the genus Lactobacillus sp. and Clostridium sp.

Orientador: Sandra Imaculada Maintinguer
Coorientador: Lorena Oliveira Pires
Banca: Denise Bevilaqua
Banca: Maria Bernadete Amâncio Varesche
Resumo: O glicerol bruto é um coproduto formado em volumes elevados na produção do biodiesel pela rota de transesterificação (cerca de 10% do volume total). Quando utilizado na forma bruta (baixo grau de pureza) é uma matéria-prima barata e renovável, podendo ser utilizada na produção de energia limpa, como na geração de H2. Entretanto, esse resíduo geralmente apresenta concentrações elevadas de sabões e metanol advindos do processo de obtenção do biodiesel. Devido a isto, o glicerol bruto foi codigerido com esgoto sanitário doméstico como estratégia para melhorar o rendimento de H2, fornecer nutrientes e diluir compostos potencialmente inibitórios. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar a geração de H2, Ácidos Graxos Voláteis (AGV's) e álcoois em reatores anaeróbios em batelada utilizando glicerol bruto, sem a aplicação de meio de cultivo sintético. Foram utilizados consórcios de bactérias geradoras de H2 provenientes de sistemas biológicos de tratamento de resíduo de avícola. O glicerol utilizado nos experimentos foi obtido a partir de transesterificação do óleo de cozinha doméstico reciclado, e, devido a isto, suas características físico-químicas representaram um grande desafio, uma vez que possuía contaminantes em concentrações elevadas, incluindo sabões e metanol. Previamente foi realizada a caracterização do glicerol. Os reatores foram alimentados com glicerol bruto diluído em esgoto sanitário nas seguintes concentrações (g DQO L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 e 320... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Raw glycerol is a co-product formed at high volumes in biodiesel production by the transesterification route (about 10% of the total volume). When used in crude form (low purity) is a cheap and renewable raw material, and can be used in the production of clean energy, as in H2 generation. However, this residue usually presents high concentrations of soaps and methanol coming from the process of obtaining the biodiesel. Because of this, crude glycerol was co-digested with household sanitary sewage as a strategy to improve H2 yield, provide nutrients and dilute potentially inhibitory compounds. In this sense, the objective of this work was to evaluate the generation of H2, Volatile Fatty Acids (VFA) and alcohols in anaerobic reactors in batch using crude glycerol, without the application of synthetic culture medium. Consortia of H2-generating bacteria from biological systems of treatment of poultry residue were used. The glycerol used in the experiments was obtained from transesterification of recycled cooking oil, and due to this, its physico-chemical characteristics presented a great challenge, since it had contaminants in high concentrations, including soaps and methanol. The characterization of glycerol was previously performed. The reactors were operated with crude glycerol diluted in sanitary sewage in the following concentrations (g COD L-1): 20, 40, 60, 80, 160, 240 and 320. The removal of the Chemical Oxygen Demand (COD) and the consumption of glycerol were evaluated, ... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise A Zempulski.pdf: 2130382 bytes, checksum: 374994e9876ab99db94941e030ce4a28 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Cassava is a crop widely throughout the national territory. In 2011, the national production of cassava was estimated at 27.1 million tons, achieving an increase of 9.2% compared to the 2010 harvest. Among the liquid waste processing cassava, cites the Manipueira, it is the water content of the root mass extracted in pressing grated, in making flour. Manipueira residue is more problematic, because it has high pollution load and toxic potential due to the presence of cyanogenic glycosides, may cause serious problems to the environment and aquatic life if released into waterways. Other big environmental waste when discarded improperly, are waste dairy industries. The fractionation of milk constituents by ultrafiltration results in derivatives with great nutritional value and commercial, such as the retentate (concentrate fraction composed of protein and fat) and permeates (fraction diluted comprising lactose, minerals, electrolytes, nitrogen and water). Recently there is a higher quest for use of agro-industrial waste in order to recover substances and/or materials and thus increase economic efficiency of production processes. The application of agro-industrial residues in bioprocesses is used like alternative substrate, and a help to solve the problem of pollution in the processes of industrialization, where anaerobic digestion stands out due to its many favorable characteristics. One way to minimize environmental impacts and add value to the effluent is its use in the production of volatile fatty acids (VFA) production via anaerobic fermentation, which is the main objective of this work. All fermentations were performed at 30 ° C and 80 rpm with pig inoculum. Initially made up four fermentations, changing the substrate used (cassava, starchy hydrolyzate, whey permeate and synthetic medium) where obtained better results of VFA concentrations with cheese whey permeated and Manipueira. So, with these two substrates, was done the test without light (dark fermentation), and this new detail was responsible to increase the production of VFA in 38% for the manipueira and 20% for the permeate. Following an experimental design 22 was carried out with in quadruplicate central point for Manipueira, where they were tested three levels of glucose concentration (9, 19 e 29 g.L-1) and sodium bicarbonate (0.21, 1.71 and 3.21 g.L-1), and glucose concentrations of 29 g.L-1 and bicarbonate 3.21 g.L-1 that resulted in the increased production of VFA (1941,4 mg L-1 in 23 h) representing an increase of 77,3% in production. For the cheese whey permeate also was done test changing the glucose (75, 45 e 25 g.L-1) and alkalinity (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). The best levels founded in this work for the permeate are 45 g.L-1 of glucose and 10,26 g.L-1 of alkalinity, resulting in 4115,16 mg.L-1 of VFA in 41 h.
A mandioca é uma cultura amplamente difundida por todo o território nacional. Em 2011, a produção nacional de mandioca foi estimada em 27,1 milhões de toneladas, obtendo uma variação positiva de 9,2% em relação à safra de 2010. Entre os resíduos líquidos do processamento da mandioca, cita-se a manipueira, que caracteriza a água de constituição da raiz, extraída na prensagem da massa ralada, na confecção da farinha. A manipueira é o resíduo mais problemático, por possuir elevada carga poluente e potencial tóxico devido à presença de glicosídeos cianogênicos, podendo causar sérios problemas ao meio ambiente e à vida aquática quando descartada inadequadamente. Outros resíduos de grande impacto ambiental quando descartados incorretamente, são os resíduos de indústrias de laticínio. O fracionamento dos constituintes do leite por ultrafiltração resulta em derivados de grande valor nutricional e comercial, como o retentado (fração concentrada composta por proteínas e gordura) e o permeado (fração diluída composta por lactose, sais minerais, eletrólitos, compostos nitrogenados e água). Recentemente há uma maior busca pelo uso de resíduos agroindustriais visando recuperar substâncias e/ou materiais e deste modo aumentar a eficiência econômica dos processos de produção. A aplicação de resíduos agroindustriais em bioprocessos é uma alternativa observada na forma de substratos, e uma ajuda para solucionar o problema da poluição nos processos de agroindustrialização, onde a digestão anaeróbia destaca-se devido as suas diversas características favoráveis. Uma das maneiras de minimizar os impactos ambientais e agregar valor ao efluente é a sua utilização na produção de ácidos graxos voláteis (AGVs) via fermentação anaeróbia, sendo este o objetivo principal deste trabalho. Todas as fermentações foram realizadas a 30ºC e 80 rpm com inoculo suíno. Inicialmente fez-se 4 fermentações, variando o substrato utilizado (manipueira, hidrolisado amiláceo, permeado de soro de queijo e meio sintético) onde obteve-se maiores resultados de concentração de AGVs com a manipueira e o permeado. Seguiram-se os estudos com estes dois substratos, fazendo-se o teste de ausência de luminosidade (fermentação escura), sendo esta estratégia responsável pelo aumento de 38% na produção de AGVs para a manipueira e 20% para o permeado. A seguir foi realizado um planejamento experimental 22 com quadruplicata no ponto central para a manipueira, onde foram testados 3 níveis de concentração de glicose (9, 19 e 29 g.L-1) e bicarbonato de sódio (0,21, 1,51 e 3,21 g.L-1), sendo as concentrações de glicose de 29 g.L-1 e bicarbonato de 3,21 g.L-1 as que resultaram em maior produção de AGV (1941,4 mg.L-1 em 23 h) representando um acréscimo de 77,3% na produção. Para o permeado de soro de queijo também foram realizados testes variando níveis de glicose (75, 45 e 25 g.L-1) e alcalinidade do meio (7,7, 8,14, 9,2, 10,26 e 10,7 g.L-1). Os níveis que apresentaram melhor resultado foram 45 g.L-1 de glicose e 10,26 g.L-1 de alcalinidade, resultando em 4115,16 mg.L-1 de AGVs em 41h.

O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de \'H IND.2\' a partir da degradação de papel sulfite com a utilização de consórcio microbiano obtido do fluido ruminal, na presença e ausência da celulase. Para obtenção de consórcio de bactérias essencialmente produtoras de \' H IND.2\', fluido de rúmen in natura, utilizado como inóculo, foi submetido a tratamento ácido (pH 3 por 24 h), e posteriormente enriquecido em meio de cultura Del Nery modificado em diluições seriais. Nos ensaios de produção de \'H IND.2\' foi utilizado 10% (v/v) desse inóculo em reatores com diferentes concentrações de papel e celulase, e em reatores controle, nos quais não houve adição de celulase. Reator anaeróbio em batelada, em triplicata, com papel sulfite e meio Del Nery modificado, foi mantido a 37 ºC, pH inicial 7,0, com headspace preenchido com \'N IND.2\' (100%) para os seguintes ensaios: (1) 0,5 g papel/L e 4 mL celulase/L; (2) 2,0 g papel/L e 15 mL celulase/ L; (3) 4,0 g papel/L e 30 mL celulase/L; (CT 1) 0,5 g papel/L; (CT 2) 2,0 g papel/L; (CT 3) 4,0 g papel/L. Os rendimentos de \'H IND.2\' foram 42, 26,6 e 24 mmol\' H IND.2\'/g papel para os ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Não houve produção de \'H IND.2\' nos reatores controle. O consumo de substrato, avaliado como glicose, foi de 56%, 56,6% e 65,4% para os ensaios 1, 2 e 3, respectivamente. Nos reatores controle não foi detectado consumo de papel. Em todos os reatores com celulase foi detectado principalmente ácido butírico, além de ácido acético e álcoois. Nos reatores controle foram detectados principalmente ácido acético e ácido iso-butírico. Para os ensaios 1, 2, 3, CT 1, CT 2 e CT 3, os valores de pH final foram 4,6; 3,7; 3,5; 6,8; 6,6 e 6,5, respectivamente. Bacilos Gram positivos e formadores de endósporos foram predominantes em todos os reatores. A partir da análise de PCR/DGGE foi possível observar alteração de 78% entre a comunidade original do fluido de rúmen e a comunidade microbiana presente ao final dos ensaios. Por meio da clonagem e sequenciamento do gene RNAr 16S, verificou-se similaridade de 95% a 99% com Clostridium no consórcio bacteriano do reator com papel e celulase. A produção biológica de \'H IND.2\' nos reatores com celulase foi provavelmente devido as bactérias que estiveram presentes nas condições estudadas, identificadas, principalmente, como Clostridium sp., reconhecidas como produtoras de \'H IND.2\', ácidos voláteis e álcoois. A adição de celulase foi essencial para a hidrólise do papel em carboidratos solúveis, permitindo a produção de H2 pelas bactérias presentes no consórcio microbiano.
The aim of this study was to evaluate the production of \'H IND.2\' from office paper degradation by using a microbial consortium obtained from rumen fluid, in the presence and absence of cellulase. In order to obtain a microbial consortium consisting mainly of hydrogen producing bacteria, rumen fluid, used as inoculum, was subjected to acid pretreatment (pH 3 for 24 h), and subsequently enriched in the modified Del Nery medium in serial dilutions. In hydrogen production assays there was used 10% (v/v) of the pretreated inoculum in reactors with different concentrations of paper and cellulase, and in control reactors, without cellulase. Anaerobic batch reactor (5 L), in triplicate, with office paper and modificated Del Nery medium, was kept in 37 ºC and initial pH 7,0, with headspace filled with \'N IND.2\' (100%), for the following assays: (1) 0,5 g paper/L e 4mL cellulase/L; (2) 2,0 g paper/L e 15 mL cellulase/ L; (3) 4,0 g paper/L e 30 mL cellulase/L; (CT 1) 0,5 g paper/L; (CT 2) 2,0 g paper/L; (CT 3 ) 4,0 g paper/L. Hydrogen yields were 42, 26,6 and 24 mmol \'H IND.2\'/g paper for the assays 1, 2 and 3, respectively. Hydrogen production was not detected in the control reactors. Substrate consumption percentage, measured as glucose, was 56%, 56,6% and 65,4%, respectively for the assays 1, 2 and 3. Paper consumption was not detected in the control reactors. Butyric acid, low concentration of acetic acid, and alcohols were detected in the reactors with cellulase. In the control reactor it was observed mainly acetic and iso-butyric acids. Final pH values were 4,6; 3,7; 3,5; 6,8; 6,6 and 6,5 for the assays 1, 2, 3, CT 1, CT 2 and CT 3, respectively. It was observed a predominance of Gram positive endospore-forming rods. From PCR/DGGE analysis it was possible to observe an alteration of 78% between the original microbial community of the ruminal fluid and the microbial community present at the end of the assays. From cloning and sequencing analysis of RNAr 16S gene, there was verified similarity of 95-99% with Clostridium in the microbial consortium. The biological hydrogen production in the assays with cellulase was probably due to bacteria present in the conditions studied, mainly identified as Clostridium sp., known as producers of hydrogen, organic acids and alcohols. The addition of cellulase was essential to promote paper breakdown into soluble carbohydrates, which allowed hydrogen production by bacteria present in the consortium.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-09-04T18:38:38Z No. of bitstreams: 2 Andressa Estevam.pdf: 1864200 bytes, checksum: 32f0f20645b18d702f804bb0e2b1b6ef (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
The search for alternative fuels to replace the current demand for fossil fuels is growing worldwide, as is the case of the use of biomass for the production of clean energy. H2, besides being an important input in the industrial sector, is an excellent fuel due to its calorific value and the non-generation of gaseous pollutants. The production of hydrogen by anaerobic fermentation has been highlighted as an important route of production because it allows the use of residual substrates by microorganisms producing H2. Such microorganisms can be found in many sources in the form of anaerobic microbial consortia, for use in the form of mixed culture or for isolation of species. This work aimed at the isolation of bacteria from the environment, with the capacity to produce hydrogen by anaerobic fermentation of different substrates and the application of these cultures to the production of H2 using as a source of carbon the brewery effluent. Strains of bacteria isolated from avian litter were characterized and tested for potential H2 production in small scale trials, in static bottles and different substrates, in mesophilic condition. From the selection of a strain of better performance, the experiments were carried out in a mechanically stirred reactor, in a batch of 72 hours and using exclusively the brewery effluent. The H2 production occurred in all the tests and the average biogas flow rate was 72 mL h-1, H2 H2 molar flow rate of 1.2 mmol H2 h-1 and H2 content in the biogas of 30 to 40%, being this compound only by CO2 and H2.
A busca por combustíveis alternativos para substituir a demanda atual de combustíveis fósseis vem crescendo mundialmente, como é o caso da utilização de biomassa para a produção de energia limpa. O H2, além de ser importante insumo no setor industrial é um excelente combustível devido a seu poder calorífico e à não geração de gases poluentes. A produção de hidrogênio por fermentação anaeróbia vem se destacando como uma importante rota de produção pois permite a utilização de substratos residuais por micro-organismos produtores de H2. Tais micro-organismos podem ser encontrados em muitas fontes na forma de consórcios microbianos anaeróbios, para uso na forma de cultura mista ou para isolamento de espécies. Este trabalho teve como objetivo o isolamento de bactérias do ambiente, com capacidade de produzir hidrogênio por fermentação anaeróbia de diferentes substratos e a aplicação destas culturas à produção de H2 utilizando como fonte de carbono o efluente de cervejaria. Cepas de bactérias isoladas de cama de aviário foram caracterizadas e testadas quanto ao potencial de produção de H2 em ensaios de pequena escala, em frascos estáticos e diferentes substratos, em condição mesofílica. A partir da seleção de uma cepa de melhor performance foram conduzidos ensaios em reator agitado mecanicamente, em batelada com duração de 72 horas e utilizando como fonte de carbono efluente de cervejaria, exclusivamente. A produção de H2 ocorreu em todos os ensaios sendo obtidos os valores médios de vazão de biogás de 72 mL h-1, vazão molar de H2 de 1,2 mmol H2 h-1 e teor de H2 no biogás de 30 a 40%, sendo este composto somente por CO2 e H2. PALAVRAS-

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-26. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:05Z : No. of bitstreams: 1 000845451.pdf: 1302528 bytes, checksum: 450dffcecdd57a38bedcdd8672ae5b13 (MD5)
Quatro reatores anaeróbios horizontais de leito fixo e alta taxa instalados em série, com alimentação contínua foram utilizados para avaliar a remoção de matéria orgânica, coliformes e nutrientes e também a produção de metano no processo de co-digestão anaeróbia utilizando como substrato diferentes concentrações de resíduo vegetal (tomate e banana) e águas residuárias de suinocultura. Análises físico-químicas foram realizadas nos afluentes e efluentes, afim de verificar a estabilidade do sistema. Os resultados demonstraram eficiência de tamponamento no processo, mantendo pH próximo a 7,0. No primeiro reator (R1) ocorreu a maior produção volumétrica de metano com valor médio de 1,08 L CH4 (L d-1) com COV de 11 g DQO (Ld)-1. A maior produção específica de metano ocorreu no R1 no começo do ensaio 4 com valor de 0,25 L CH4 g DQOtotal removida, equivalente a 88% da DQOtotal removida foi convertida em metano. Já a produção específica de metano por g DQOdiss foi maior com aplicação da COV de 5,5 g DQO (Ld)-1 no primeiro reator. A porcentagem de CH4 no biogás diminuiu quando houve acréscimo de resíduo vegetal no afluente. O sistema (R1+R2+R3+R4) melhorou a qualidade do afluente com remoções de 99,99% de coliformes totais e termotolerantes, assim como remoções máximas de 95% de DQOtotal, 86% de DQO dissolvida, 97% de SST e 98% de SSV. No sistema também ocorreram remoções acentuadas de macro e micronutrientes (86, 75, 95, 99, 96, 63 e 83% de P-total, Mg, Zn, Cu, Mn, N total e Fe respectivamente), além da produção de lodo com relação SV/ST para fins de utilização agrícola. Análise do perfil dos reatores demonstrou que para remoção de matéria orgânica e produção de biogás seria necessário somente três reatores, mas para...
Four horizontal fixed bed and high rate reactors were used to evaluate the removal of organic matter, coliforms and nutrients and also the production of methane in anaerobic co-digestion process using as a substrate different concentrations of vegetable waste (tomato and banana) and swine wastewater. Physical and chemical analyzes were performed in the influent and effluent in order to verify system stability. The results showed buffering efficiency in the process, maintaining the pH near 7,0. The first reactor (R1) occurred the maximum volumetric production of methane with average values of 1,08 L CH4 (Ld-1) with OLR of 11 g DQO (Ld)-1. The biggest specific production of methane occurred at the beginning of the test 4 with 0,25 L CH4 g total COD removed in the R1, equivalent to 88% of total COD removed was converted to methane. The specific production of methane g dissolved COD was higher with application of OLR of 5,5 g COD (Ld) -1 the first reactor. The CH4 decreased when there was vegetable waste increase in inffluent. The system (R1+R2+R3+R4) improved the quality of the inffluent with removal of 99,99% of total and fecal coliforms as well as maximum removal of 95% of total COD, 86% of dissolved COD, 97% of TSS and 98% of VSS. The system also occurred accentuated removal of macro and micronutrients (86, 75, 95, 99, 96, 63 and 83% of total P, Mg, Zn, Cu, Mn, Fe and total nitrogen respectively), and sludge production with relationship SV/ST for agricultural use. Reactors profile analysis demonstrated removal of the organic matter and production of biogas would need only three reactors ...

Orientador: Roberto Alves de Oliveira
Coorientador: Valderi Duarte Leite
Banca: Leonardo Lucas Madaleno
Banca: Valéria Del Nery
Resumo: Quatro reatores anaeróbios horizontais de leito fixo e alta taxa instalados em série, com alimentação contínua foram utilizados para avaliar a remoção de matéria orgânica, coliformes e nutrientes e também a produção de metano no processo de co-digestão anaeróbia utilizando como substrato diferentes concentrações de resíduo vegetal (tomate e banana) e águas residuárias de suinocultura. Análises físico-químicas foram realizadas nos afluentes e efluentes, afim de verificar a estabilidade do sistema. Os resultados demonstraram eficiência de tamponamento no processo, mantendo pH próximo a 7,0. No primeiro reator (R1) ocorreu a maior produção volumétrica de metano com valor médio de 1,08 L CH4 (L d-1) com COV de 11 g DQO (Ld)-1. A maior produção específica de metano ocorreu no R1 no começo do ensaio 4 com valor de 0,25 L CH4 g DQOtotal removida, equivalente a 88% da DQOtotal removida foi convertida em metano. Já a produção específica de metano por g DQOdiss foi maior com aplicação da COV de 5,5 g DQO (Ld)-1 no primeiro reator. A porcentagem de CH4 no biogás diminuiu quando houve acréscimo de resíduo vegetal no afluente. O sistema (R1+R2+R3+R4) melhorou a qualidade do afluente com remoções de 99,99% de coliformes totais e termotolerantes, assim como remoções máximas de 95% de DQOtotal, 86% de DQO dissolvida, 97% de SST e 98% de SSV. No sistema também ocorreram remoções acentuadas de macro e micronutrientes (86, 75, 95, 99, 96, 63 e 83% de P-total, Mg, Zn, Cu, Mn, N total e Fe respectivamente), além da produção de lodo com relação SV/ST para fins de utilização agrícola. Análise do perfil dos reatores demonstrou que para remoção de matéria orgânica e produção de biogás seria necessário somente três reatores, mas para...
Abstract: Four horizontal fixed bed and high rate reactors were used to evaluate the removal of organic matter, coliforms and nutrients and also the production of methane in anaerobic co-digestion process using as a substrate different concentrations of vegetable waste (tomato and banana) and swine wastewater. Physical and chemical analyzes were performed in the influent and effluent in order to verify system stability. The results showed buffering efficiency in the process, maintaining the pH near 7,0. The first reactor (R1) occurred the maximum volumetric production of methane with average values of 1,08 L CH4 (Ld-1) with OLR of 11 g DQO (Ld)-1. The biggest specific production of methane occurred at the beginning of the test 4 with 0,25 L CH4 g total COD removed in the R1, equivalent to 88% of total COD removed was converted to methane. The specific production of methane g dissolved COD was higher with application of OLR of 5,5 g COD (Ld) -1 the first reactor. The CH4 decreased when there was vegetable waste increase in inffluent. The system (R1+R2+R3+R4) improved the quality of the inffluent with removal of 99,99% of total and fecal coliforms as well as maximum removal of 95% of total COD, 86% of dissolved COD, 97% of TSS and 98% of VSS. The system also occurred accentuated removal of macro and micronutrients (86, 75, 95, 99, 96, 63 and 83% of total P, Mg, Zn, Cu, Mn, Fe and total nitrogen respectively), and sludge production with relationship SV/ST for agricultural use. Reactors profile analysis demonstrated removal of the organic matter and production of biogas would need only three reactors ...
Mestre

O ácido caproico é derivado da cadeia petroquímica e, tem diversas aplicações na indústria química. No entanto, este ácido pode ser produzido de forma mais ambientalmente adequada, a partir da fermentação anaeróbia. O objetivo dessa pesquisa foi investigar condições operacionais para a formação anaeróbia de ácido caproico a partir de produtos e subprodutos da indústria sucroalcooleira. Utilizou-se um reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB - Upflow Anerobic Sludge Blanked), com volume útil de 13,8 L, alimentado com substratos simples (etanol e ácido acético) ou com substrato complexo (fermentado alcoólico de melaço de cana). Durante a operação do reator UASB, a COV variou de 2,0 a 5,5 gDQO.L-1.d-1 em pH ácido (5,3). A taxa de produção volumétrica de ácido caproico a partir de substrato simples (1,0 gC6.L-1.d-1) em reator UASB foi superior àquela com substrato complexo (0,2 gC6.L-1.d-1). Em pH de aproximadamente 5,3, a produção de ácido caproico ficou limitada a um valor de aproximadamente 2,8 gC6. L-1 devido a maior presença de ácidos não dissociados. Utilizando fermentado de melaço de cana contendo etanol (150 mM de etanol), é possível atingir uma produção de até 4,0 gC6. L-1 em pH com adição clorofórmio como inibidor seletivo para organismos metanogênicos. A presença de ácido acético acelera a formação de ácido butírico, resultando no acúmulo deste devido à ausência de etanol como doador de elétrons. Dessa forma, a formação de ácido caproico a partir de fermentado de melaço de cana não necessita da adição externa de ácido acético. É necessária extração seletiva do ácido caproico, evitando o acumulo indesejado.
Caproic acid is derived from the petrochemical production chain and has many applications in the chemical industry. However, this acid can be produced in a more environmental friendly technological route, using the anaerobic fermentation. The objective of this research was to investigate the operational conditions for anaerobic caproic acid formation using the products and by-products of the sugarcane industry. We used an upflow anaerobic sludge blanket and upflow (UASB - Upflow Sludge anerobic Blanked), with a working volume of 13.8 L, fed with simple substrates (ethanol and acetic acid) or complex substrate (undistilled fermented molasses). During the UASB reactor operation, OLR ranged from 2.0 to 5.5 gDQO.L-1.d-1 at acid pH (5.3). The volumetric production rate of caproic acid from simple substrates (1.0 gC6.L-1.d-1) in UASB reactor was superior to that from complex substrate (0.2 gC6.L-1.d-1). At pH of approximately 5.3, caproic acid production was limited to a value of approximately 2.8 gC6.L-1 due to the greater presence of non-dissociated acids. Using fermented sugar cane molasses containing ethanol (150 mM ethanol), can be achieved a production of up to 4.0 gC6.L-1 in pH by adding chloroform as a selective inhibitor for methanogenic organisms. The presence of acetic acid accelerates the formation of butyric acid, resulting in the accumulation of this due to the absence of ethanol as an electron donor. Thus, the formation of caproic acid from fermented molasses does not require the external addition of acetic acid. It is necessary selective extraction of caproic acid, preventing unwanted accumulation.

O processo de biodigestão envolve a fermentação anaeróbica a partir de compostos orgânicos realizada por bactérias presentes naturalmente nesses resíduos orgânicos. A reação bioquímica ocorre dentro de um biodigestor, e em processos consecutivos, realizado por diferentes microrganismos específicos, onde o produto final são gases com altos valores energéticos. Esse processo de degradação é dado em quatro fases principais podem ser distinguidas, podendo haver a inclusão de uma quinta fase, dependendo da composição química do despejo a ser tratado.Ao final desse processo, tem-se uma mistura de gases produzidos pela decomposição da matéria orgânica em anaerobiose, composta principalmente de gás metano (CH4) e gás carbônico (CO2), com pequenas quantidades de gás sulfídrico (H2S). Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo simular o processo de biodigestão anaeróbia, com ênfase na reação de metanogênese, utilizando um reator de leito fixo. Além disso, faz-se a elaboração de um planejamento experimental baseando-se em alguns parâmetros para se ter a condição ideal para a maior obtenção de biometano (CH4). Dessa forma, obteve-se o valor de entrada fixo em 19,5 toneladas/dia de matéria orgânica (M.O), e após a variação das variáveis como: Comprimento do biorreator, diâmetro do biorreator, diâmetro do tubo, diâmetro da partícula, porosidade e pressão, obteve-se, em um total de 3 experimentos, o melhor rendimento de Metano (CH4) no valor de 11,5%, onde observou-se que a quantidade de M.O era inversamente proporcional ao rendimento de metano, e que este era diretamente proporcional à largura do biorreator. Portanto, conclui-se que quanto maior a quantidade de toneladas de matéria orgânica no biorreator, menor será a quantidade de metano produzido, bem como quanto maior o comprimento do biorreator, maior a conversão de Biomassa em Biometano. Através desse fato, relacionando o (fluxo de entrada) x (largura do reator), obteve-se rendimentos de 40%, que correspondem aos dados divulgados pela literatura, sendo necessário o uso de múltiplos reatores para viabilidade industrial.

Este trabalho intitulado Geração de Energia Elétrica: Estudo de um sistema de aproveitamento energético de resíduos orgânicos pela obtenção do biogás teve como objetivo realizar estudos de biodigestores na obtenção do biogás a partir da utilização de resíduos orgânicos como fonte de energia renovável na cidade de Manaus-AM, pois é uma alternativa sustentável e de baixo valor financeiro. Vale ressaltar, nesse novo cenário, ganha destaque o conceito de energia renovável, sendo que uma das possibilidades de gerar energia elétrica é a utilização de biodigestores que com a fermentação anaeróbica dos resíduos orgânicos geram o biometano, ou seja, biogás. O trabalho está fundamentando nas ideias e analises de autores como Dias (2006), Magalhães (1986), Nogueira (1986) e outros. Utilizando a pesquisa de campo, tendo como instrumento de coleta de dados o questionário, abordagem qualitativa e quantitativa. Este sistema é uma fonte de energia limpa, de fácil instalação, sendo uma alternativa caseira que pode ser construído com materiais de fácil acesso e uso comum, também é uma forma de contribuir positivamente para a redução de resíduos gerados diariamente na sociedade e que geralmente é destinado aos aterros municipais, desta forma, este trabalho possibilita analisar um estudo de implementação de energia sustentável e contribuir a sociedade acadêmica e civil.