Valorização do bagaço de malte através do pré-tratamento hidrotérmico em uma ou duas etapas : perspectivas para a obtenção de biometano e açúcares fermentescíveis.
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Data
2019
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Resumo
O presente trabalho teve como objetivo principal comparar as produções de
metano, advindas da digestão aneróbia dos hidrolisados obtidos a partir da autohidrólise do bagaço de malte bruto e do bagaço de malte submetido a um prétratamento preliminar de baixa severidade como etapa prévia. Considerando que
a biomassa pode conter açúcares provenientes do processo de produção de
cerveja, o tratamento preliminar objetivou a remoção desses açúcares para uma
solução aquosa, que foi conduzida a avaliação de seu potencial de geração de
metano. As frações sólidas resultantes do pré-tratamento da biomassa foram
submetidas à hidrólise enzimática para a obtenção de açúcares fermentescíveis.
Ferramentas estatísticas foram utilizadas para a definição de cenários favoráveis
à obtenção de biometano e etanol celulósico. Um planejamento experimental
Doehlert foi realizado, utilizando como variáveis independentes, os parâmetros
operacionais da auto-hidrólise do bagaço de malte. Dessa forma, avaliou-se as
remoções dos componentes da biomassa e os rendimentos da hidrólise
enzimática a fim de otimizar o pré-tratamento do bagaço de malte. Foram
estabelecidos dois cenários para a produção de biogás e um cenário para a
obtenção de etanol. Em cada cenário definido foram realizados os prétratamentos do bagaço de malte bruto e do bagaço de malte tratado previamente
em uma baixa severidade. Os resultados foram comparados para avaliar a
viabilidade ou não do uso do pré-tratamento em duas etapas. Verificou-se que
no cenário para a produção de etanol, a biomassa tratada em duas etapas
apresentou uma maior acessibilidade enzimática. O maior rendimento da
hidrólise enzimática (86%) e a maior produção de metano (302,4 NL.kg-1
bs) foram obtidos com a biomassa tratada em dois estágios no segundo cenário para a
produção de biogás, na condição mais severa (180°C, 60 min, 5,5 mL.g-1).
Porém, os maiores valores de recuperação energética foram obtidos com a
biomassa tratada em uma única etapa nos dois cenários para a produção de
biogás. A máxima recuperação de energia térmica (1,88 MJ.kg-1
bs) e energia elétrica (0,403 kWh.kg-1) foi obtida no primeiro cenário para a produção de biogás
(180°C, 31 min, 5 mL.g-1).
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Bactérias anaeróbicas, Biocombustíveis - etanol celulósico, Biomassa - lignocelulósica, Engenharia ambiental, Engenharia sustentável
Citação
CAMARGOS, Adonai Bruneli de. Valorização do bagaço de malte através do pré-tratamento hidrotérmico em uma ou duas etapas: perspectivas para a obtenção de biometano e açúcares fermentescíveis. 2019. 173 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2019.