Análise da produção de metano por digestão anaeróbia de macrófita do gênero Typha domingensis por meio de pré-tratamentos alcalino e ácido

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Martins, Anmoran Cardoso
• Orientador(a): Frare, Laercio Mantovani
• Banca de defesa: Frare, Laercio Mantovani , Vareschini, Daniel Tait , Edwiges, Thiago
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Medianeira
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Ambientais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biogás; Biomassa vegetal; Plantas - Análise; Plant biomass; Plants - Analysis
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29713

Macrófitas aquáticas possuem uma vasta distribuição mundial podendo ser encontradas em quase todas as regiões biogeográficas do planeta. A Typha domingensis (Taboa), macrófita aquática com grande potencial de proliferação e crescimento, pode produzir até 7 toneladas de rizomas por hectare, tornando essa espécie um potencial substrato lignocelulósico para a produção de biogás por digestão anaeróbia. Para favorecer a digestão anaeróbia, torna-se interessante a utilização de pré-tratamentos químicos de modo a quebrar a lignocelulose e aumentar o volume de metano produzido. No entanto, a dificuldade em determinar parâmetros ótimos de operação, como a concentração e o tempo de contato entre solução e substrato, limitam a aplicação desses pré-tratamentos em escala industrial. Neste estudo foi analisado o pré-tratamento alcalino (NaOH) e ácido (H2SO4) da Taboa em concentrações variando de 1% - 10% (m/v) com tempos de contato variando entre 1 h e 12 h, baseando-se nos resultados obtidos com o potencial bioquímico de metano (PBM). Foi avaliado o PBM das macrófitas sem pré-tratamento químico (MSPQ) e prétratadas (MP) em ensaios cinéticos em batelada, com frascos de 125 ml e relação inóculo substrato de 3:1. As condições ótimas de pré-tratamento foram estimadas por modelagem estatística empírica, e o modelo gerado foi validado a partir da comparação dos valores preditos com os resultados dos ensaios apresentando ajuste adequado com erro médio percentual de 0,825%. O PBM da MSPQ foi de 228 (±1,8) LN CH4 kg SV-1 , e dos pré-tratamentos explorados, aqueles utilizando NaOH apresentaram os melhores PBMs, excedendo em mais de 30% do valor sem tratamento químico. Nesses ensaios, a condição operacional ótima foi utilizando 7,7% de NaOH, na qual o tempo de contato não apresentou significância estatística. Apesar dos resultados obtidos torna-se necessário a avaliação econômica do uso da Typha domingensis e seu processamento para o seu uso como substrato lignocelulósico.