Influência de coagulantes na geração de biometano através da digestão anaeróbia de biomassa microalgácea

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dc.contributor.advisor1Cassini, Sérvio Túlio Alves
dc.contributor.authorMoreira, Ana Beatriz Lobo
dc.contributor.referee1Campos, Rosane Hein de
dc.contributor.referee2Borges, Raquel Machado
dc.date.accessioned2019-03-11T13:02:13Z
dc.date.available2019-03-11
dc.date.available2019-03-11T13:02:13Z
dc.date.issued2018-10-24
dc.description.abstractBiofuel production by anaerobic digestion of microalgae is an alternative to environmental problems and unrestrained use of fossil fuels. However, the hardest challenging stages is the recovery of microalgae biomass. One of the most common method to recovery microalgae biomass is Coagulation-Flocculation. This research aims to verify the influence of coagulants employed in the recovery of microalgae biomass in the production of biomethane. Microalgae was cultivated on five (5) photobioreactors that were inoculated with Chlorella sp. donated by the Laboratório de Saneamento (UFES) and filled with domestic sewage treatment effluent from Araçás WWTP, Vitória, Brazil. The cultivation lasted 8 (eight) days, at external environment and day/night regime with artificial aeration. In the recovery of the biomass the coagulants aluminum sulfate, cationic cassava starch and tannin were added to microalgae in doses of 80 mg/L. Biomass obtained by natural sedimentation was the negative control. Biodigestion assays were performed on AMPTS II, from Bioprocess Control (Sweden). The recovery by distinct coagulants produced heterogeneous organic composition biomass. Biomethane yield assay without hydrolysis lasted 33 days and the biomethane production was similar on biomass flocculated with starch, aluminum sulphate and by natural settling. Tannin based biomass showed a higher yield of biomethane than others (120.4 mL CH4 / g SV). The assay after alkaline pretreatment lasted 19 days and all treatments were different from each other. Cationic Starch was the biomass that presented the highest biomethane yield (107.8 mL CH4 / g SV) and the highest increase percentage in the ratio of the unpretreated biomass (98.8%). Biomethane decreasing on pretreated tannin flocculated biomass (-56.1%) and aluminum sulphate (-27.8%) suggests that coagulant, as hydrolysis itself may influence the anaerobic digestion. Finally, unpretreated tannin flocculated biomass and pretreated flocculated starch biomass showed a better biomethane yield than the other flocculated biomass and when compared to natural settling biomass without addition of any coagulant.eng
dc.description.resumoA produção de biocombustíveis através da digestão anaeróbia de microalgas é uma alternativa para os problemas ambientais e uso desenfreado de combustíveis fósseis. Porém, uma das etapas mais caras e desafiadoras é a recuperação da biomassa de microalgas. Um dos métodos mais indicados é a Coagulação-Floculação. O objetivo desta pesquisa é verificar a influência de coagulantes usados na recuperação da biomassa microalgácea na produção de biometano. As microalgas foram cultivadas em cinco (5) fotobiorreatores com inóculo de Chlorella sp. doado pelo Laboratório de Saneamento (UFES) e efluente de tratamento de esgoto doméstico da ETE Araçás. O cultivo durou 8 (oito) dias em ambiente externo e regime diurno/noturno com aeração artificial. Na recuperação da biomassa foram utilizados os coagulantes sulfato de alumínio, amido catiônico de mandioca e tanino em doses de 80 mg/L. A biomassa obtida por sedimentação natural foi o controle negativo. Os ensaios de biodigestão foram realizados no AMPTS II, da Bioprocess Control (Suécia). A recuperação com os coagulantes gerou biomassas com composições orgânicas heterogêneas. O ensaio de produção de biometano sem hidrólise durou 33 dias e a produção de biometano foi similar entre as biomassas coaguladas com amido, sulfato de alumínio e obtida pela sedimentação natural. A biomassa coagulada com tanino mostrou maior rendimento de biometano do que as demais (120,4 mL CH4 / g SV). O ensaio após a hidrólise alcalina durou 19 dias e todos os tratamentos apresentaram-se diferentes entre si. A biomassa coagulada com amido apresentou maior rendimento de biometano (107,8 mL CH4 / g SV) e também o maior percentual de aumento em relação à biomassa não hidrolisada (98,8%). A redução no rendimento de biometano nas biomassas coaguladas com tanino (-56,1%) e sulfato de alumínio (-27,8%) sugerem que tanto o coagulante, como a hidrólise podem influenciar na digestão anaeróbia. Por fim, a biomassa não hidrolisada coagulada com tanino e a biomassa hidrolisada coagulada com amido mostraram melhor rendimento de biometano do que as demais e quando comparadas com a sedimentação natural sem adição de coagulantes.
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/10905
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado Profissional em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Desenvolvimento Sustentável
dc.rightsopen access
dc.subjectmicroalgaeeng
dc.subjectflocculationeng
dc.subjectanaerobic digestioneng
dc.subjectbiomethaneeng
dc.subjectmicroalgaspor
dc.subjectfloculaçãopor
dc.subjectdigestão anaeróbiapor
dc.subjectbiometanopor
dc.titleInfluência de coagulantes na geração de biometano através da digestão anaeróbia de biomassa microalgácea
dc.typemasterThesis

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