Browsing by Author "Ribeiro, Fernanda Resende"

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    Anaerobic digestion of hemicellulose hydrolysate produced after hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse in UASB reactor.
    (2017) Ribeiro, Fernanda Resende; Passos, Fabiana; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Aquino, Sergio Francisco de
    In the context of a sugarcane biorefinery, sugarcane bagasse produced may be pretreated generating a solid and liquid fraction. The solid fractionmay be used for 2G bioethanol production,while the liquid fraction may be used to produce biogas through anaerobic digestion. The aimof this study consisted in evaluating the anaerobic digestion performance of hemicellulose hydrolysate produced after hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse. For this, hydrothermal pretreatmentwas assessed in a continuous upflowanaerobic sludge blanket (UASB) reactor operated at a hydraulic retention time (HRT) of 18.4 h. Process performance was investigated by varying the dilution of sugarcane bagasse hydrolysate with a solution containing xylose and the inlet organic loading rate (OLR). Experimental data showed that an increase in the proportion of hydrolysate in the feed resulted in better process performance for steps using 50% and 100% of real substrate. The best performance condition was achieved when increasing the organic loading rate (OLR) from 1.2 to 2.4 g COD/L·d, with an organic matter removal of 85.7%. During this period, the methane yield estimated by the COD removal would be 270 L CH4/kg COD.Nonetheless,when further increasing the OLR to 4.8 g COD/L·d, the CODremoval decreased to 74%, together with an increase in effluent concentrations of VFA (0.80 g COD/L) and furans (115.3 mg/L), which might have inhibited the process performance. On the whole, the results showed that anaerobic digestion of sugarcane bagasse hydrolysate was feasible and may improve the net energy generation in a bioethanol plant, while enabling utilization of the surplus sugarcane bagasse in a sustainable manner.
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    Produção de biogás a partir de hidrolisados gerados no pré-tratamento por auto-hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar.
    (2016) Ribeiro, Fernanda Resende; Aquino, Sergio Francisco de; Aquino, Sergio Francisco de; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos; Leão, Versiane Albis
    O objetivo deste estudo consistiu em avaliar o processo de digestão anaeróbica de hidrolisado hemicelulósico produzido após o pré-tratamento hidrotérmico do bagaço de cana-de-açúcar. Para isso, ensaios de potencial bioquímico de metano (BMP) foram feitos a fim de selecionar uma condição ótima de pré-tratamento por auto-hidrólise (178,6 °C, 43,6 min e 0,24 g/mL de RSL), que resultou em produção acumulada de metano de 1,82 L/g COT. O hidrolisado de bagaço de cana obtido em tal condição foi alimentado continuamente em reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB) e operado com um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 18,4 h. O desempenho do processo foi investigado através da variação da proporção de hidrolisado na solução de alimentação e da variação da carga orgânica volumétrica (OLR). Os dados experimentais mostraram que a diminuição da proporção de xilose/hidrolisado na solução de alimentação resultou em melhor desempenho do processo, enquanto que o aumento na COV causou uma queda no rendimento de produção de metano. A produção máxima de metano (184,2 NmL CH4/g DQOremovida) foi obtida com uma eficiência de remoção de DQO de 67,8%, quando o reator UASB foi alimentado com 100% de hidrolisado como substrato e com uma COV de 1,3 g DQO/L.d. Subsequentemente, quando a COV foi aumentada para 2,4 e 4,8 g DQO/L.d, ocorreu uma diminuição na produção de metano (34,8-80,2 NmLCH4 /g DQOremovida). Contraditoriamente, a maior remoção de DQO (85,7%) foi observada quando o reator foi alimentado com 100% de hidrolisado de bagaço de cana e uma COV de 2,4 g DQO/L.d. Os ácidos graxos voláteis (AGVs) apresentaram maior acúmulo (0,80 g DQOAGV/L) na condição em que o reator UASB foi alimentado com 100% de hidrolisado e COV de 4,8 g de DQO/L.d, tendo sido o ácido acético o AGV encontrado em maiores concentrações durante toda a operação. De modo geral, os resultados mostraram que a digestão anaeróbia de hidrolisado de bagaço de cana-de-açúcar é viável, e que este processo poderia melhorar a geração de energia em uma indústria de bioetanol, permitindo também a utilização do bagaço de cana excedente de forma sustentável.