Banca de DEFESA: TACIANA CARNEIRO CHAVES
Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : TACIANA CARNEIRO CHAVES
DATA : 23/10/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Sala de Reuniões do Centro de Tecnologia - UFAL
TÍTULO:
Codigestão anaeróbia de vinhaça e melaço de cana-de-açúcar para produção de H2
PALAVRAS-CHAVES:
codigestão anaeróbia; fermentação acidogênica; hidrogênio; planejamento experimental.
PÁGINAS: 128
RESUMO:
A utilização de resíduos industriais contendo carboidratos, lipídeos e proteínas em abundância representa uma fonte alternativa de energia renovável que vem ganhando destaque na atualidade. Os resíduos da agroindústria sucroalcooleira, a exemplo da vinhaça e do melaço de cana-de-açúcar, são ricos em matéria orgânica e, portanto, quando submetidos ao processo de digestão anaeróbia podem ser convertidos em hidrogênio, ácidos orgânicos e metano. Mantendo-se o controle de parâmetros operacionais específicos é possível inibir a formação de metano e favorecer a produção apenas de H2 e/ou ácidos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi utilizar a cofermentação de vinhaça e melaço visando a produção de hidrogênio. Para isto, numa primeira fase (F1), baseado no planejamento experimental de mistura Simplex Lattice foram realizados testes em batelada para avaliar os efeitos sinérgicos e/ou antagônicos da vinhaça (V) e do melaço (M) em busca da melhor composição percentual dos substratos (V100/M0 = R1, V75/M25 = R2, V50/M50 = R3, V25/M75 = R4, V0/M100 = R5) que resultasse na máxima produção de H2 e que utilizasse a maior porcentagem possível de vinhaça, por ser este o substrato que na indústria sucroalcoooleira é o resíduo final do processo e de grande impacto ambiental. A partir da melhor condição verificada em F1, foi implementada uma segunda fase (F2), também em reatores batelada. Foram testadas a influência da concentração inicial em termos de demanda química de oxigênio (DQO 6 e 9 g/L), a temperatura (T entre 35 e 45 °C) e o pH inicial (5,5 e 6,5) com base num planejamento fatorial completo (23). Nesta fase, foram avaliadas cinco variáveis resposta, sendo três obtidas a partir do ajuste dos dados ao modelo de Gompertz Modificado (potencial máximo de produção - P, taxa máxima de produção - Rm e duração da fase lag - ʎ). As outras variáveis dependentes foram a taxa de produção volumétrica (VHPRDQOapl) e o rendimento volumétrico de hidrogênio (VHYDQOapl). Em F1, os resultados mostraram que o uso de vinhaça em 75% ou mais causou instabilidade na produção de H2. Foram obtidos os valores máximos de 595,63 mL-H2/g-DQOapl e 50,63 mL-H2/(g-DQOapl.d), ambos verificados na condição V50/M50, que, de acordo com o teste de Tukey, foram resultados estatisticamente semelhantes aos observados em V25/M75 e V0/M100. A vinhaça e o melaço interagiram sinergicamente nas misturas. Modelos quadráticos altamente significativos (p ≤ 0,05) e com bons ajustes foram obtidos para o rendimento (R2 = 0,98) e a taxa de produção de H2 (R2 = 0,92). Em F2, com a composição inicial da alimentação fixa em 50% de cada substrato, foram registrados os valores máximos de P (925,05 mL-H2), Rm (1,24 mL-H2/h), VHYDQOapl (1,56 L-H2/g-DQOapl) e VHPRDQOapl (54,98 mL-H2/g-DQOapl/d)na condição de menor temperatura e maiores DQO e pH. A fase lag durou de 0,00 horas (6 g/L, pH 6,5 e 35 °C) a 36,30 horas (9 g/L, pH 5,5 e 45 °C). O pH foi o fator mais influente e de efeito positivo sobre as variáveis respostas, exceto sob ʎ que apresentou a temperatura como fator de maior influência e o pH com efeito negativo. A temperatura revelou efeito influente negativo sobre as respostas, exceto sob ʎ. O efeito da DQO foi significativamente positivo para P, Rm e ʎ, mas de influência desprezível em relação a VHY e VHPR. Foram obtidos modelos lineares significativos e bem ajustados para relacionar os fatores DQO, pH e T com cada resposta, todos com R2 > 0,9.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1456420 - RENATA MARIA ROSAS GARCIA ALMEIDA
Interno(a) - 3081569 - CARLOS EDUARDO DE FARIAS SILVA
Interno(a) - 1774383 - EDUARDO LUCENA CAVALCANTE DE AMORIM
Interno(a) - 1797785 - LUCAS MEILI
Externo(a) ao Programa - 2151064 - DAYANA DE GUSMAO COELHO - UFALExterno(a) à Instituição - FERNANDA SANTANA PEITER - F.M.Nassau