OBTENÇÃO DE ETANOL A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DO GLICEROL E DE RESÍDUOS DA INDÚSTRIA DE PAPEL

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Kovalski, Gláucia lattes
Orientador(a): Rodrigues, Paulo Rogério Pinto lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Bioenergia (Mestrado)
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Agrárias e Ambientais
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Escherichia coli
resíduos lignocelulósicos
biocombustível
Palavras-chave em Inglês:
Escherichia coli
cellulosic waste
biofuels
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
ENGENHARIAS
CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAO
Link de acesso: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1069
Resumo: Biofuels production may occur from various raw materials, for example, from glycerol and waste of paper industry. Glycerol is the main byproduct of biodiesel production, and for being an excellent source of carbon, can be availed by microorganisms to perform anaerobic fermentation and convert it into ethanol. The paper industries biomass waste has the cellulose as a main compost which can be used in fermentation processes as a source of carbon. Therefore, this study aims to produce ethanol from anaerobic fermentation of glycerol and waste from the paper industry by the bacteria Escherichia coli ATCC 25922. For determination of CFU (colony forming units) the plating technique and serial dilution was used. The total cell number was estimated by the method of counting in a Neubauer chamber. Glycerol was characterized by physical-chemical analysis of pH, conductivity, density, appearance and visual color. The residual fiber was characterized by Spectroscopy Infrared Region (IR), elemental composition and SEM (scanning electron microscopy). A multivariate 2² experimental design with a central point was used. The fermentation process was accomplished in a closed system for 72 hours at 36 °C ± 0.5, anaerobically. The fermented concentrate was distilled in a simple distillation apparatus and quantifies the content of ethanol in the crude distillate by UV-VIS method (NBR 13920). The presence of ethanol was confirmed by gas chromatography analysis (GC-FID). Ethanol obtained was characterized by physical-chemical analysis. The statistical analysis was performed using the software Design-Expert®. The results indicated a trend of increased ethanol production using 2 g of cellulosic material and 4 mL of bacteria E. coli. The highest concentration of ethanol obtained were 83 and 81 ° GL. The work showed to be possible to produce ethanol from microbial fermentation of glycerol and cellulosic wastes with low cost in the process, and use of surplus waste in environment.
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Therefore, this study aims to produce ethanol from anaerobic fermentation of glycerol and waste from the paper industry by the bacteria Escherichia coli ATCC 25922. For determination of CFU (colony forming units) the plating technique and serial dilution was used. The total cell number was estimated by the method of counting in a Neubauer chamber. Glycerol was characterized by physical-chemical analysis of pH, conductivity, density, appearance and visual color. The residual fiber was characterized by Spectroscopy Infrared Region (IR), elemental composition and SEM (scanning electron microscopy). A multivariate 2² experimental design with a central point was used. The fermentation process was accomplished in a closed system for 72 hours at 36 °C ± 0.5, anaerobically. The fermented concentrate was distilled in a simple distillation apparatus and quantifies the content of ethanol in the crude distillate by UV-VIS method (NBR 13920). The presence of ethanol was confirmed by gas chromatography analysis (GC-FID). Ethanol obtained was characterized by physical-chemical analysis. The statistical analysis was performed using the software Design-Expert®. The results indicated a trend of increased ethanol production using 2 g of cellulosic material and 4 mL of bacteria E. coli. The highest concentration of ethanol obtained were 83 and 81 ° GL. The work showed to be possible to produce ethanol from microbial fermentation of glycerol and cellulosic wastes with low cost in the process, and use of surplus waste in environment.A produção de biocombustíveis pode ocorrer a partir de diversas matérias primas, como por exemplo, de glicerol e de resíduos da indústria de papel. O glicerol é o principal coproduto da produção do biodiesel, e por ser uma excelente fonte de carbono, pode ser aproveitado por microrganismos para realizar fermentação anaeróbica e convertê-lo em etanol. Os resíduos da biomassa de indústrias de papel apresentam como principal composto a celulose, que pode ser empregada em processos de fermentação como fonte de carbono. Com isso, o presente trabalho tem como objetivo produzir etanol a partir da fermentação anaeróbica do glicerol e de resíduos da indústria de papel pela bactéria Escherichia coli ATCC 25922. Para determinação de UFC (unidades formadoras de colônia) foi utilizada a técnica de plaqueamento e diluição em série. O número total de células foi estimado pelo método de contagem em câmara de Neubauer. O glicerol foi caracterizado por análises físico-químicas de pH, condutividade, densidade, aspecto e cor visual. A fibra lignocelulósica foi caracterizada por Espectroscopia na Região do Infravermelho (IR), composição elementar e MEV (Microscopia eletrônica de Varredura). Foi utilizado planejamento experimental multivariado 2² com ponto central. O processo de fermentação foi realizado em sistema fechado por 72 h a 36°C ± 0,5, de forma anaeróbica. O concentrado fermentado foi destilado em aparelho de destilação simples e quantificado o teor de etanol no destilado bruto pelo método de UV-VIS (NBR 13920). A presença de etanol foi confirmada por análise de Cromatografia Gasosa (CG-DIC). O etanol obtido foi caracterizado por análises físico-químicas. A análise estatística dos resultados foi realizada utilizando-se o software Design-Expert®. Os resultados mostraram tendência de maior produção de etanol utilizando 2 g de fibra lignocelulósica e 4 mL de bactéria E. coli. Os maiores teores de etanol obtido foram de 83 e 81 °GL. O trabalho demonstrou ser possível produzir etanol a partir da fermentação microbiológica de glicerol e fibra lignocelulósica, com baixo custo no processo, e aproveitamento de resíduos excedentes no meio ambiente.Submitted by Fabiano Jucá (fjuca@unicentro.br) on 2019-05-15T12:14:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf: 1854026 bytes, checksum: c43132978c5139b937d397109a7d67c6 (MD5)Made available in DSpace on 2019-05-15T12:14:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf: 1854026 bytes, checksum: c43132978c5139b937d397109a7d67c6 (MD5) Previous issue date: 2015-04-02Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfhttp://tede.unicentro.br:8080/jspui/retrieve/3966/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Final%20-%20GL%c3%81UCIA%20KOVALSKI%20-%20Bioenergia.pdf.jpgporUniversidade Estadual do Centro-OestePrograma de Pós-Graduação em Bioenergia (Mestrado)UNICENTROBrasilUnicentro::Departamento de Ciências Agrárias e AmbientaisEscherichia coliresíduos lignocelulósicosbiocombustívelEscherichia colicellulosic wastebiofuelsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAENGENHARIASCIENCIAS BIOLOGICASCIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ADMINISTRACAOOBTENÇÃO DE ETANOL A PARTIR DA FERMENTAÇÃO DO GLICEROL E DE RESÍDUOS DA INDÚSTRIA DE PAPELinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-2202725866144043770600600600600600600600-766110263886347971715717003253031171954518971056484826825-343917884306820216180240354326327782212075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNICENTROinstname:Universidade Estadual do Centro-Oeste (UNICENTRO)instacron:UNICENTROTHUMBNAILDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf.jpgDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf.jpgimage/jpeg2527http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1069/4/Disserta%C3%A7%C3%A3o+Final+-+GL%C3%81UCIA+KOVALSKI+-+Bioenergia.pdf.jpgcacbcd01d63dcc4ea286a1debd6b94a3MD54TEXTDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf.txtDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdf.txttext/plain173728http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1069/3/Disserta%C3%A7%C3%A3o+Final+-+GL%C3%81UCIA+KOVALSKI+-+Bioenergia.pdf.txteb67774e85e645e8196440092f350b55MD53ORIGINALDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdfDissertação Final - GLÁUCIA KOVALSKI - Bioenergia.pdfapplication/pdf1854026http://localhost:8080/tede/bitstream/jspui/1069/2/Disserta%C3%A7%C3%A3o+Final+-+GL%C3%81UCIA+KOVALSKI+-+Bioenergia.pdfc43132978c5139b937d397109a7d67c6MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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