Tese

Methane production in response to sulfuric acid and hydrogen peroxide assisted hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse (2017)

• Autores:
  • Ahmad, Fiaz
  • Varesche, Maria Bernadete Amâncio (Orientador)
• Autor USP: AHMAD, FIAZ - EESC
• Unidade: EESC
• Sigla do Departamento: SHS
• Assuntos: LIGNINA; BAGAÇOS; CANA-DE-AÇÚCAR; BIOGÁS
• Palavras-chave do autor: COMUNIDADE MICROBIANA; Biogas; Biogás; Comunidade microbiana; Lignin; Lignina; Microbial community
• Idioma: Inglês
• Resumo: O objetivo deste estudo foi otimizar a produção de metano investigando as condições do pré-tratamento hidrotérmico assistido do bagaço da cana de açúcar sob impregnação de ácido ('H IND.2''SO IND.4') e álcali ('H IND.2''O IND.2') utilizando-se a razão substrato (g/kg) inóculo (g/kg) de 1:2. Os reatores em batelada foram mantidos em condições mesofílicas (37ºC). Para otimizar as condições de pré-tratamento hidrotérmico, o design de composto central rotacional (DCCR) foi realizado utilizando três fatores: temperatura (ºC), tempo (min) e concentração do composto químico ('H IND.2''O IND.2' (%v/v) e 'H IND.2''SO IND.4' (% p/v)). Trinta e dois pré-tratamentos hidrotérmicos foram realizados de acordo com a concepção do DCCR. O pré-tratamento hidrotérmico assistido do bagaço, com 'H IND.2''O IND.2' resultou em maior recuperação de sólidos (93,13%), elevado percentual de glicana (139,52%) e menor recuperação de lignina (76,48%) da fração sólida pré-tratada, se comparada aquele com 'H IND.2''SO IND.4'. Nesse último caso, observou-se menor rendimento de sólidos (12,27%) e glucanas (187,01%) e maior recuperação de lignina (358,85%). No líquido hidrolisado do pré-tratamento hidrotérmico assistido do bagaço com 'H IND.2''SO IND.4' foi observada elevada solubilização de DQO (25,20 g/L), menor teor de fenóis totais (658,13 mg/L), elevado sulfato (7240 mg/L), furfural (925,77 - 2216,47 mg/L e 5-hidroximetilfurfural (70,95 - 970,08 mg/L). Enquanto, foi registrado menor solubilização de DQO (17,27 g/L), maior teor de fenóis totais (3005,63 ppm), e menor concentração defurfural (0 - 56.91 mg/L), 5-hidroximetilfurfural (2,56 - 50,60 mg/L com 'H IND.2''O IND.2'. Em relação ao a produção de metano nas condições com 'H IND.2''O IND.2', observou-se 5.59 Nmmol g-1 STV (2%v/v 'H IND.2''O IND.2') a 13.49 Nmmol g-1 STV (6%v/v 'H IND.2''O IND.2'). No tratamento com 7.36% de 'H IND.2''O IND.2' observou-se 14,43 Nmmol g-1 STV que foi 118.16% maior se comparado com o bagaço não-tratado (6,60 Nmmol g-1 STV). Inibição metanogênica foi observada na maioria dos reatores pré-tratados com 'H IND.2''SO IND.4' (1 - 3% p/v), e a produção mínima observada foi de 0.58 Nmmol g-1 TVS no pré-tratamento com 2% p/v de 'H IND.2''SO IND.4'. Ácido acético foi o principal ácido orgânico volátil observado somente no reatores por tratamento de 'H IND.2''O IND.2'. Por meio da A análise da comunidade microbiana, para o domínio Bacteria, foi observado prevalência dos gêneros AUTHM297, Clostridium e Treponema nos reatores cujo substrato foi pré-tratado com 'H IND.2''O IND.2'. Gêneros relacionados à degradação de compostos aromáticos foram identificados e estiveram em maior abundância nos reatores cujo substrato foi pré-tratado com 'H IND.2''SO IND.4'. Methanolinea, Methanobacterium, e Methanosaeta foram os microrganismos do domínio Archaea mais abundantes e identificados em ambos os pré-tratamentos. O pré-tratamento hidrotérmico assistido com 'H IND.2''O IND.2' foi a melhor opção em relação ao 'H IND.2''SO IND.4', devido a maior solubilização de lignina, maior recuperação de glucano e baixa produção de compostos furânicos
• Imprenta:
  • Local: São Carlos
  • Data de publicação: 2017
• Data da defesa: 09.06.2017


---

Como citar

A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

• ABNT

  AHMAD, Fiaz. Methane production in response to sulfuric acid and hydrogen peroxide assisted hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24072017-150457/. Acesso em: 24 abr. 2024.

• APA

  Ahmad, F. (2017). Methane production in response to sulfuric acid and hydrogen peroxide assisted hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24072017-150457/

• NLM

  Ahmad F. Methane production in response to sulfuric acid and hydrogen peroxide assisted hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24072017-150457/

• Vancouver

  Ahmad F. Methane production in response to sulfuric acid and hydrogen peroxide assisted hydrothermal pretreatment of sugarcane bagasse [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 24 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24072017-150457/

Últimas obras dos mesmos autores vinculados com a USP cadastradas na BDPI:

• Hydrothermal processing of biomass for anaerobic digestion: a review