Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11287
Title: Hidrólise enzimática e digestão anaeróbia do bagaço de cana-de-açúcar para aproveitamento energético.
Other Titles: Enzymatic hydrolysis and anaerobic digestion of sugarcane bagasse for energy use.
???metadata.dc.creator???: FERREIRA, José Cirlânio da Cruz.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: HAANDEL, Adrianus Cornelius Van.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: CAVALCANTI, Paula Frassinetti Feitosa.
???metadata.dc.contributor.referee1???: OLIVEIRA, Rui de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LEITE, Valderi Duarte.
Keywords: Digestão Anaeróbia;Tratamento de Esgoto Industrial;Bagaço de Cana de Açúcar;Reatores UASB;Energia Elétrica;Hidrólise Enzimática;Anaerobic Digestion;Industrial Sewage Treatment;Sugarcane Bagasse;UASB Reactors;Electricity;Enzymatic Hydrolysis
Issue Date: Feb-2011
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FERREIRA, José Cirlânio da Cruz. Hidrólise enzimática e digestão anaeróbia do bagaço de cana-de-açúcar para aproveitamento energético. 2011. 94f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11287
???metadata.dc.description.resumo???: Cerca de 570 milhões de toneladas de cana-de-açúcar foram processadas na safra de 2008/2009 nos canaviais das usinas brasileiras gerando aproximadamente 188 milhões de toneladas de bagaço, que em grande parte, e queimado em caldeiras e o calor gerado e aproveitado para geração de energia elétrica para atender a demanda industrial e agrícola nas usinas, porem com baixos rendimentos. Para maximizar o aproveitamento energético do bagaço a presente pesquisa objetivou avaliar a hidrolise enzimática e a digestão anaerobia do bagaço de cana, com enfase na analise da viabilidade técnica do potencial de produção de energia elétrica a partir do bagaço de cana. Para isto, foram operados três reatores de hidrolise enzimática (RHI, RH2 e RH3) e três reatores (Ri, R2 e R3) para digestão anaerobia do material hidrolisado. Para os experimentos foram utilizados bagaços explodidos (termicamente tratado). Os reatores de hidrolise enzimática foram operados em condições distintas: o reator RHI (sem aplicação de enzimas), o reator RH2 (com aplicação de enzimas simultânea a alimentação) e o reator RH3 (com pre-tratamento enzimático sob condição termofílica). Os materiais hidrolisados e lixiviados foram digeridos em reatores UASB. O reator RH3 apresentou melhor eficiência de hidrolise do bagaço explodido com , enquanto, os reatores RHI e RH2 apresentaram eficiências de hidrolise menores. Analisando a eficiência da digestão anaerobia dos hidrolisados, os reatores UASB todos os três reatores pesquisados exibiram uma alta eficiência de conversão com medias na faixa de 70 a 90 %. . Levando em consideração, toda a produção de cana no Brasil e a energia química contida nesse bagaço, observamos que o potencial de produção de energia elétrica a partir da hidrolise e digestão anaerobia do bagaço no sistema RH3-R3 foi de 50 TWh/ano, equivalente a aproximadamente 12% do consumo de energia elétrica do Brasil. Para o sistema RH2-R2 o potencial de geração de energia elétrica foi de 46 TWh/ano e para o sistema Rm-Ri foi de 26 TWh/ano equivalente a 11 e 6 %, respectivamente, do consumo de energia elétrica do Brasil. Com a presente pesquisa conclui-se que e tecnicamente viável a produção de energia elétrica a partir do metano produzido em sistemas constituídos de reatores de hidrolise enzimática seguido de reator UASB.
Abstract: About 570 million tons of cane sugar were processed in the 2008/2009 harvest in the sugar plantations of the Brazilian sugar mills generated approximately 188 million tons of bagasse. It is mostly burnt in boilers to use the heat for electrical energy generation, to supply the industrial and agricultural power demands in the mills. However, this operation has a low yield. Aiming to maximize the energetic output from the bagasse, this research evaluated the enzymatic hydrolyses and anaerobic digestion of sugarcane bagasse, stressing the technical viability analysis of the power production potential from this raw material. Three enzymatic hydrolysis reactors (RHI, RH2 and RH3) and three UASB reactors (Ri, R2 and R3) for hydrolysed bagasse anaerobic digestion were operated. The raw material for all the treatments were vapor exploded bagasse (thermally treated material). The enzymatic hydrolysis reactors were distinctly operated: RHI reactor (without enzymes), RH2 (simultaneously feeding and enzyme application) and RH3 (exploded bagasse with pre-enzyme treated under thermophilic condition). The hydrolysed and lixiviated materials were digested in anaerobic reactors. Reactor RH3 presented the best efficiency for the exploded bagasse hydrolysis, while reactors RHI and RH2 presented smaller r, hydrolysis efficiency. Analysing the anaerobic digestion efficiency of the hydrolysed materials, the reactors UASB all three investigated reactors presented high digestibility efficiency with values ranging form 70 to 90 %. Considering all the Brazilian sugarcane production and the chemical energy within throughout bagasse generated, the potential power generation from hydrolysis and anaerobic digestion of the bagasse in the RH3-R3 system would be of 50 Twh/year, almost 12% of the Brazilian electrical energy demand. For the RH2-R2 system, the potential electrical energy generation would be of 46TWh/year, and for RHI-RI system, 26TWh/year, which represent 11% and 6% of Brazilian electrical energy demand. Thus, with this research, it can be concluded that it is technically viable the electrical energy production from the methane which was generated in the built systems with enzymatic hydrolysis reactors followed by UASB reactors.
Keywords: Digestão Anaeróbia
Tratamento de Esgoto Industrial
Bagaço de Cana de Açúcar
Reatores UASB
Energia Elétrica
Hidrólise Enzimática
Anaerobic Digestion
Industrial Sewage Treatment
Sugarcane Bagasse
UASB Reactors
Electricity
Enzymatic Hydrolysis
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/11287
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
JOSE CIRLÂNIO DA CRUZ FERREIRA - DISSERTAÇÃO PPGECA 2011.pdfJosé Cirlânio da Cruz Ferreira - Dissertação PPGECA 2011. 9.01 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.