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Tipo do documento: Dissertação
Title: Avaliação da produção de biogás a partir de água residuária de cervejaria
Other Titles: Evaluation of biogas production from brewery wastewater
Autor: Veroneze, Maria Luiza 
Primeiro orientador: Alves , Helton José
Primeiro membro da banca: Alves, Helton José
Segundo membro da banca: Lindino , Cleber Antonio
Terceiro membro da banca: Rosado , Fabio Rogerio
Resumo: A busca por combustíveis alternativos para substituir a demanda atual de combustíveis fosséis, bem como a mitigação dos impactos ambientais, cresce mundialmente, abrindo uma nova perspectiva no campo da pesquisa. A composição dos efluentes gerados na produção de cerveja favorece a aplicação de processos fermentativos para o seu tratamento, com a vantagem da possível geração de compostos energéticos (H2 e CH4) por meio da digestão anaeróbia, um processo biológico natural que promove um consórcio de diferentes tipos de microrganismos, sem a presença de oxigênio, estimulando a conversão de compostos orgânicos complexos em compostos mais simples. O principal objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência na remoção de matéria orgânica por meio da indicação da quantidade de oxigênio e açúcares redutores totais, e a produção de biogás em reatores anaeróbios tratando a água residuária de indústria cervejeira antes e pós reator acidogênico. Os tratamentos foram conduzidos em frascos Schott adaptados para retirada do gás e substrato e foram inseridos em uma incubadora sob uma temperatura de 37°C. Foram realizados oito tratamentos, 2 destes foram realizados em bateladas e 6 em ciclos com tempo retenção hidráulica diferentes (6, 12, 24 e 48h). Sendo que, as melhores produções de metano e hidrogênio, e a remoção da concentração de açúcares redutores totais, foram para os tratamentos em batelada. A remoção dos açúcares redutores totais, se deu igualmente para tratamento 1 e 2, e para seus reatores tendo uma eficiência de remoção de 99%. A melhor condição operacional para remoção da demanda química de oxigênio se deu para tratamento 4, em ambos reatores, onde a água residuária utilizada é a pós-reator de H2. Podendo ser afirmado que o processo combinado de produção de H2 e CH4 permite uma maior redução da matéria orgânica de alguns resíduos quando comparado aos processos individuais. A melhor condição operacional dentre as avaliadas para produção volúmetrica se deu ao reator A5 (TRH=24h, 15% inóculo, sem tamponamento) pH efluente 6,01, e pH afluente 3,05 com carga orgânica aplicada de 6168 mg L -1 DQO e 18,58 g L-1 ART, atingindo 8,7 L d-1 de biogás, sendo justificado pela alta concentração de açúcar. A melhor condição operacional para produção de metano se deu para tratamento 2 (reator B2) atingindo 1,41 L CH4/d, e a melhor condição operacional para produção de hidrogênio se deu para tratamento 1 (reator B1) atingindo 2,13 L H2/d. Estes resultados indicam uma produção promissora de biogás a partir de água residuária de cervejaria contribuindo para o potencial de uso desta água residuária.
Abstract: The search for alternatives to substitute the demand over fossil fuel nowadays, also for the environmental impact mitigation, are on a worldwide raising, giving a new perspective over the researching field. The composition of the effluents used on a beer production supports the application of fermentative processes on its treatment, making possible the generation of energy compounds (H2 e CH4) through anaerobic digestion, a natural biological process that improves the agglomeration of different kinds of microorganisms, without oxygen, stimulating complex organic compounds’ conversion into simpler compounds. This research’s main goal was to evaluate the efficiency of organic matter removal over indicating the oxygen amount and the biogas production in anaerobic reactors, treating the wastewater of a brewery before and after the acidogenic reactor. The Treatments were made on adapted Schott flasks, for gas and substrate removal, and these flasks were put on shaker in a 37 Celsius degrees temperature. 2 of the 8 Treatments were made on batch process and, the other 6, in different HRTs (6, 12, 24, and 48 hours). The better results in methane and hydrogen production, as in the whole sugar reducer concentration removal, were on the batch process treatments. The whole sugar reducer remotion was the same for both treatments, 1 and 2, and its reactors, getting to 99% of remotion efficiency. Treatment 4 had the best operational condition for the chemical oxygen demand remotion in both reactors, where the post H2 reactor wastewater was used. Which means that the mixed process of H2 and CH4 production allows a higher chemical oxygen demand reduction of some leavings, when compared to an individual process. For the volumetric evaluation, the best operational condition was in A5 reactor (TRH= 24h, 15% inoculum, no buffer) effluent pH 6,01, and affluent pH 3,05, in a 6168 mg L-1 COD and 18,58 g L-1 TRS, organic load applied, leading to 8,7 L d-1 biogas amount, because of sugar high concentration. The best operational condition for methane production was in treatment 2 (B2 reactor), getting 1,41 CH4/d, while the best operational condition for hydrogen production was in treatment 1 (B1 reactor), getting 2,13 L H2/d. As observed in the achieved results, there is a promising biogas production over breweries wastewater, as over its potential usage.
Keywords: Digestão anaeróbia em duas fases
Hidrogênio
Metano
Cervejaria
Anaerobic digestion in two phases
Hydrogen
Methane
Brewerie
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: VERONEZE, Maria Luiza. Avaliação da produção de biogás a partir de água residuária de cervejaria. 2019. 75 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4349
Issue Date: 18-Mar-2019
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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