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Title: Avaliação da viabilidade da bioconversão do bagaço de cana-de-açúcar em metano por meio da digestão anaeróbia.
Other Titles: Evaluation of the feasibility of bioconversion of sugarcane bagasse in methane by means of anaerobic digestion.
???metadata.dc.creator???: ROCHA, Cleudivan Freire da.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: HAANDEL, Adrianus Cornelius Van.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: CAVALCANTI, Paula Frassinetti Feitosa.
???metadata.dc.contributor.referee1???: COURA, Mônica de Amorim.
???metadata.dc.contributor.referee2???: LEITE, Valderir Duarte.
Keywords: Digestão anaeróbica;Tratamento de Esgoto Industrial;Engenharia Sanitária e Ambiental;Anaerobic digestion;Treatment of Industrial Sewage;Sanitary and Environmental Engineering
Issue Date: Feb-2011
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: ROCHA, Cleudivan Freire da. Avaliação da viabilidade da bioconversão do bagaço de cana-de-açúcar em metano por meio da digestão anaeróbia. 2011. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2011. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3693
???metadata.dc.description.resumo???: A cana-de-açúcar é uma fonte de energia renovável e abundante no Brasil. Utilizada para a produção de açúcar e álcool, em seu processo, há uma grande geração de resíduos como vinhaça, bagaço, dentre outros. Esses resíduos podem ser utilizados para fins energéticos pela combustão direta. Uma alternativa é a digestão anaeróbia, processo onde uma massa bacteriana realiza a conversão do bagaço em biogás e posteriormente em bioenergia. Para viabilizar a digestão do bagaço de cana é necessário que seus principais constituintes (celulose, hemicelulose e lignina) sejam desagregados. Para isso usa-se geralmente um processo térmico, a explosão a vapor. Neste trabalho utilizou bagaço de cana-de-açúcar prétratado com explosão a vapor para avaliar a sua conversão em metano por meio da digestão anaeróbia em reatores com regime de alimentação em bateladas sequênciais. O estudo foi realizado em duas fases, nas quais foram utilizados reatores unitários. Na primeira foi operado um reator com lodo industrial, outro com rumem bovino e o terceiro com lodo industrial e adição de enzimas industriais (cellulase e xylanase), todos com a mesma umidade e condições mesofílicas. Nessa fase a maior eficiência conseguida, em termos de remoção de sólidos voláteis, foi no reator com enzimas (R3), seguido pelo reator com rumem (R2) e pelo reator só com lodo (R1). Na segunda fase foi operado um reator de controle (R1), um com adição de enzimas na alimentação apenas (R2), outro (R3) alimentado com bagaço já hidrolisado em um reator de hidrólise enzimática e outro com adição de enzimas e recirculação de lodo (R4),. Nessa ultima fase a eficiência foi baixa, para os reatores R1, R2, R3 e R4, devido a impossibilidade de controlar adequadamente o valor do pH.. Ainda nessa fase foi realizada a caracterização do bagaço e da torta digeridas nos reatores. Nas tortas dos reatores a proporção entre os três componentes permaneceram basicamente a mesma daquela do bagaço. Como destinação do material descartado foi analisada a possibilidade da secagem em leitos naturais, tanto ao ar livre como com cobertura de plástico. A investigação experimental mostrou que seria necessária uma área muito grande para os leitos, pois a produtividade foi baixa. Pelos resultados aqui apresentados fica claro que para a digestão anaeróbia se tornar o melhor processo de aproveitamento do bagaço de cana gerado na indústria sucroalcooleira, muitos mecanismos ainda precisam ser mais bem estudados.
Abstract: Sugarcane is a renewable energy source and abundant in Brazil. It is used to produce sugar and ethanol and in its process there is a big production of waste as vinasse, marc and others. These residues can be used for energy purposes by direct combustion. An alternative is anaerobic digestion, a process where bacterial mass performs the conversion of bagasse into biogas and then in bioenergy. To facilitate the digestion of sugarcane bagasse is necessary that its main constituents (cellulose, hemicellulose and lignin) be disaggregated. For that it is generally used a thermal process, the steam explosion. In this study it was used sugarcane bagasse pre-treated with steam explosion to evaluate their conversion into methane by anaerobic digestion in reactors with feeding regime in sequential batch. Furthermore, it was conducted in two phases, which were used reactors unit. In the first phase a reactor was operated r with industrial sludge, another with bovine rumen and the third with the addition of industrial sludge and industrial enzymes (cellulase and xylanase), all at constant humidity and mesophilic conditions. In this phase the biggest efficiency in terms of removal of volatile solids was obtained in the reactor with enzyme (R3), followed by the reactor with rumen (R2) and by the reactor only with sludge (R1). In the second phase a control reactor (R1)was operated , a second reactor with addition of enzymes only in feed (R2) a third (R3) fed with bagasse already hydrolyzed in a dedicated enzymatic hydrolysis reactor and a forth with addition of enzymes and sludge recirculation (R4), all at the same temperature and humidity. In this last stage the efficiency was low for R1, R2, R3 and R4, . Even at this stage characterization was performed of the bagasse and the digested slurry in the reactors. It was found that the composition of the slurry was not very different from that of the bagasse . As alternatives for disposal of the discarded material, the possibility of drying on the natural beds was analyzed both in the open air and on beds covered with plastic. The experimental research showed that drying would require a very large area to the beds, because the productivity was low. Based on the results presented here, it becomes clear that for the anaerobic digestion to become the best way of using the sugarcane bagasse, generated in the sugar industry, many mechanisms have yet to be properly studied.
Keywords: Digestão anaeróbica
Tratamento de Esgoto Industrial
Engenharia Sanitária e Ambiental
Anaerobic digestion
Treatment of Industrial Sewage
Sanitary and Environmental Engineering
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Civil.
Engenharia Sanitária.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/3693
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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