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Publicação
Produção de Biogás como Fonte Renovável de Energia a partir de Resíduos da Cultura do Milho
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A presente dissertação foi dedicada à valorização de um bio-resíduo da cultura do milho por codigestão anaeróbia, em regime termófilo, para a produção de biogás.
Os substratos orgânicos utilizados no ensaio de codigestão foram a fração orgânica de resíduos sólidos urbanos (FORSU), previamente hidrolisada, e o carolo de milho (CM). O hidrolisado de FORSU foi inicialmente utilizado num processo de digestão anaeróbia, sem outro co-substrato. O CM pré-tratado por via química foi depois adicionado como co-substrato no ensaio de codigestão.
Com o objetivo de aumenta a biodegradabilidade do CM foram utilizados diversos pré-tratamentos mecânicos, químicos e termoquímicos: a) o pré-tratamento mecânico consistiu na trituração do CM até obter partículas de tamanho inferior a 1 mm, b) os pré-tratamentos termoquímicos incluíram irradiação com micro-ondas, na presença de agentes oxidantes, e c) os pré-tratamentos químicos consistiram na aplicação de agentes oxidantes, à temperatura ambiente.
Os melhores resultados, considerando o balanço entre (i) concentração de açúcares, (ii) produção de compostos inibidores, e (iii) remoção de lenhina, celulose e hemicelulose, foram obtidos no pré-tratamento realizado sob as seguintes condições: temperatura ambiente, razão H2O2/CM de 0,5, 2% de CM mCM/vsolução, pH 9,8, durante 4h. Os seguintes resultados foram obtidos com este pré-tratamento (i) 148 mg/L de glucose e 182 mg/L de frutose, (ii) 1,1 mg/L de ácido p-cumárico e 0,4 mg/L de ácido ferúlico, e (iii) uma remoção de celulose de 11,3%, não se verificando remoção de lenhina, nem de hemicelulose.
A codigestão anaeróbia, a 50±1ºC, do hidrolisado de FORSU + CM pré-tratado apresentou os rendimentos de produção de biogás e CH4 mais elevados (734 L biogás/kg SV e 481 L CH4/kg SV), em comparação com o ensaio de digestão com hidrolisado de FORSU, representando um aumento de 29% da produção de biogás e 23% da produção de CH4. A codigestão de CM pré-tratado quimicamente + hidrolisado de FORSU parece ser uma opção para a valorização do CM para a produção de biogás. No entanto, são necessários estudos adicionais.
Descrição
Palavras-chave
Digestão anaeróbia Pré-tratamentos Carolo de milho Fração orgânica de resíduos sólidos urbanos Biogás