Navegando por Autor "Silva, Nayara Clarisse Soares"
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Item Avaliação do pré-tratamento hidrotérmico da casca de café na hidrólise enzimática e produção de biogás.(2019) Silva, Nayara Clarisse Soares; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Baeta, Bruno Eduardo Lobo; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Baffi, Milla Alves; Aquino, Sergio Francisco deSabe-se que a biomassa lignocelulósica pode ser utilizada na produção de biocombustíveis como bioetanol e biogás. O Brasil destaca-se mundialmente por sua produção de café, sendo que, durante o beneficiamento dos grãos de café são geradas grandes quantidades de resíduos, como a casca. Entretanto, para um melhor aproveitamento energético desta biomassa lignocelulósica é importante adicionar uma etapa de pré-tratamento para tornar os açúcares fermentescíveis mais disponíveis, destacando-se o pré tratamento hidrotérmico.. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o pré-tratamento hidrotérmico da casca de café, utilizando o planejamento experimental Box-Behnken, a melhor estratégia de utilização da casca de café como matéria prima para uma biorrefinaria lignocelulósica. Foram avaliadas 15 condições experimentais utilizando as variáveis independentes: temperatura (120 a 200°C), tempo (20 a 90 minutos) e razão líquido/sólido (5 a 10 mLg-1). Observou-se que nas condições com temperatura igual a 200 °C se obteve alta remoção de celulose, o que prejudicou o rendimento global do processo em relação à glicose recuperada visando a produção de etanol de segunda geração. Para obter um melhor rendimento no processo na hidrólise enzimática, foi gerada uma condição de desejabilidade visando a produção de etanol. Visando avaliar outras rotas de aproveitamento da biomassa, foram avaliadas a digestão anaeróbia (DA) de três condições de desejabilidade – CDB1 (120 °C, 20 min e 5 mL g-1), CDB2 (189 °C, 90 min e 5 mL g-1), CDB3 (200 °C, 61 min e 5 mL g-1). Além destas condições, realizou-se a DA do hidrolisado gerado na CDE. De maneira geral o pré-tratamento foi eficiente para aumentar a digestibilidade da biomassa. Além disso, vale ressaltar que a elevada concentração de compostos fenólicos interferiu negativamente na produção de metano, inibindo a produção na DA em estado sólido e semissólido da CDB3. A maior produção de metano em relação a DQO de entrada foi para a CDB3 em estado líquido. Por outro lado, a alta demanda energética do pré-tratamento não foi possível recuperar o gasto energético nesta condição. Desta forma, a condição que apresentou melhor rentabilidade econômica (R$ 150,00 ton de casca bruta-1) foi a CDE, utilizando a fração sólida para hidrolise enzimática visando a produção de etanol e o hidrolisado para produção de metano, adicionando ao sistema a combustão de 0,125 toneladas de casca bruta para suprir o déficit energético para pré tratar 1 tonelada de cascas destas condições.Item Influence of hydrothermal pretreatment conditions, typology of anaerobic digestion system, and microbial profile in the production of volatile fatty acids from olive mill solid waste.(2021) Fonseca, Yasmim Arantes da; Silva, Nayara Clarisse Soares; Camargos, Adonai Bruneli de; Silva, Silvana de Queiroz; Luna Wandurraga, Héctor Javier; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Baeta, Bruno Eduardo LoboThis study aimed to investigate the production of biobased volatile fatty acids (VFAs) from pretreated olive mill solid waste (OMSW). Three hydrothermal pretreatment (HP) conditions (D1: 125 oC, 53 min; D2: 161 oC, 62 min; D3: 191 oC, 83 min) were selected. The pretreated olive mill solid fraction (OMSF), pretreated olive mill liquid fraction (OMLF), and pretreated OMSW were evaluated as potential substrates for acidification in the anaerobic digestion (AD) in liquid (L-AD), semi-solid (Ss-AD), and solid (S-AD) phases. The best acidification efficiency (AE) observed in this study was 65%, for L-AD and HP condition D2 (161 oC, 62 min). However, the HP condition D2 applied to the Ss-AD provided a VFA concentration of 18218 mg L− 1 , about 6-fold higher than that observed in the L-AD system. Polyphenols changed the profile of VFAs, increasing the production of longer chain VFAs in the L-AD and S-AD systems. Also, the influence of the typology of the AD system and HP severity on the microbial community was evaluated. Proteobacteria and Firmicutes were the most representative phyla in acidogenic fermentation of OMSW substrates and the genera Enterobacter, Pseudomonas, Achromobacter, Clostridium, Ochrobactrum, and Peptoclostridium played an important role in the pretreated OMSW fermentation and, consequently, in the VFAs production profile.Item Production of biogas and fermentable sugars from spent brewery grains : evaluation of one- and two-stage thermal pretreatment in an integrated biorefinery.(2021) Camargos, Adonai Bruneli de; Fonseca, Yasmim Arantes da; Silva, Nayara Clarisse Soares; Barreto, Elisa da Silva; Herrera Adarme, Oscar Fernando; Paranhos, Aline Gomes de Oliveira; Gurgel, Leandro Vinícius Alves; Baeta, Bruno Eduardo LoboIn this study, the production of fermentable sugars and biogas from thermally pretreated brewer’s spent grains (BSGs) was investigated. There were two autohydrolysis conditions (C1-1S: 180 oC, 30 min, 5 mLH2O gBSG − 1 and C2- 1S: 180 oC, 60 min, 5 mLH2O gBSG − 1 ) which were evaluated, with and without a previous low severity pretreatment (80 oC, 10 min, 10 mLH2O gBSG − 1 ). The highest specific methane production (302.4 NLCH4 kgCOD − 1 ) and enzymatic hydrolysis yield (EHY of 98%, 50 FPU gBSG − 1 ) were obtained from the two-stage pretreatment, with the second stage operated at 180 ◦C for 60 min, 5 mLH2O gBSG − 1 . However, in the integrated process, the two-stage pre- treatment with the second stage performed at 180 ◦C for 30 min, and 5 mLH2O gBSG − 1 was the best condition to produce fermentable sugars from enzymatic hydrolysis of pretreated BSGs, using a lower enzyme loading (EHY of 93%, 25 FPU gBSG − 1 ). The burning of biogas produced from an anaerobic digestion of liquid fractions (hydroly- sates) generated after two-stage thermal pretreatment in a combined heat and power system can produce a net thermal energy of 1.71 MJ kgBSG dry basis − 1 and electrical energy of 0.392 kW h kgBSG dry basis − 1 .