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CaracterizaÃÃo das Ãguas de Lavagem Provenientes da Etapa de PurificaÃÃo da ProduÃÃo de Biodiesel de Ãleo de TilÃpia. / Characterization of Water Wash Coming Step Purification of Biodiesel Oil Tilapia.

Erika de Almeida Sampaio Braga 03 August 2012 (has links)
FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Sendo o biodiesel um combustÃvel derivado de energia renovÃvel e considerado ecologicamente correto por ser de queima limpa, isto Ã, nÃo libera para atmosfera gases que contribuem para o aumento do efeito estufa, este biocombustÃvel surge como alternativa para substituir aqueles derivados do petrÃleo. As matÃrias-primas utilizadas para produzir o biodiesel podem ser tanto de origem vegetal como origem animal. Ante o impasse e o uso das matÃrias-primas vegetais serem tambÃm utilizadas para outros fins, como, por exemplo, a alimentaÃÃo, as matÃrias-primas derivadas de gorduras de origem animal, como o Ãleo extraÃdo das vÃsceras de peixe, aparece como interessante fonte de pesquisa para o aproveitamento na produÃÃo do biodiesel. No CearÃ, o aÃude CastanhÃo possui um dos maiores criatÃrios de tilÃpia, uma espÃcie de peixe que resiste atà em Ãguas bastante poluÃdas e, por essa razÃo, se reproduzem com facilidade, servindo como alimento, principalmente nas cidades interioranas. Em paralelo a essa vantagem, tambÃm ocorre como desvantagem o descarte das vÃsceras do peixe, uma fraÃÃo que nÃo tem uso, em solos e Ãguas superficiais, ocasionando sÃrios problemas ambientais. Com o intuito de minimizar o citado problema, a AssociaÃÃo dos Pisicultores do AÃude CastanhÃo, em parceria com a FundaÃÃo NÃcleo de Tecnologia Industrial do Cearà (NUTEC) iniciaram uma pesquisa de aproveitamento dessas vÃsceras para a produÃÃo de biodiesel. A pesquisa foi desenvolvida na NUTEC e a produÃÃo de biodiesel de vÃsceras de tilÃpia mostrou ter viabilidade. Durante a produÃÃo de biodiesel, no entanto, sÃo gerados efluentes de elevadas cargas poluidoras, em razÃo dos reagentes usados e da prÃpria composiÃÃo da matÃria-prima. Estes efluentes, chamados Ãguas de lavagem, sÃo provenientes da etapa de purificaÃÃo do biodiesel, a lavagem aquosa. O biodiesel foi obtido por meio de uma reaÃÃo quÃmica de transesterificaÃÃo, isto Ã, a gordura (Ãleo extraÃdo das vÃsceras de tilÃpia) foi convertida em um Ãster (biodiesel) na presenÃa de um Ãlcool (metanol) e um catalisador (hidrÃxido de sÃdio). Em seguida, as Ãguas de lavagem provenientes dessa etapa foram caracterizadas mediante anÃlises fÃsico-quÃmicas dos parÃmetros: pH, amÃnia total, demanda quÃmica de oxigÃnio (DQO), fÃsforo total e teor de metanol, seguindo-se os procedimentos descritos em APHA (1998 e 2005) e (European Standard EN-14110/2001 - VARIAN). Comparando-se os resultados obtidos com os padrÃes estabelecidos para lanÃamento de efluentes da ResoluÃÃo CONAMA N 430, de 13 de maio de 2011, observou que as concentraÃÃes dos parÃmetros analisados nÃo estavam em conformidade com a citada legislaÃÃo ambiental federal. Portanto, conclui-se que as Ãguas de lavagem provenientes da etapa de purificaÃÃo do biodiesel, sÃo efluentes que nÃo podem ser descartados antes de um tratamento adequado para enquadrÃ-las nos padrÃes estabelecidos. / Biodiesel is a fuel derived from renewable energy and considered environmentally friendly for being clean-burning. It means that it does not release into the atmosphere gases that contribute to the increasing of greenhouse effect. It is in fact, an option to replace petroleum fuels. The raw materials used to produce biodiesel may be either of vegetable or animal origins. Facing the dilemma of using vegetable raw materials for other purposes, such as food, the raw materials derived from animal fats, such as the oil extracted from fish viscera, appears as an interesting source of research for the use in biodiesel production. In the state of CearÃ, the CastanhÃo dam has one of the largest farming areas of tilapia, a fish species that resists even in very polluted waters and therefore, is reproduced easily serving as food mainly in inner towns. Parallel to such advantage, there is the disadvantage of the fish viscera disposal. It is a fraction that has no use in soils and surface waters, causing serious environmental problems. Aiming to minimize the aforementioned problem, the association of the CastanhÃo dam fish farmers, in partnership with the Center for Industrial Technology Foundation of Cearà (NUTEC) started a research on the utilization of such visceral material in the biodiesel production. The research was carried out at the NUTEC and the production of biodiesel from viscera of tilapia has shown to have viability. However, during the process of biodiesel production, effluents are generated from high pollution loads due to the reagents used and the very composition of the raw material. Such effluents, called washing water originate from the step of purification of the biodiesel, the aqueous washing. The biodiesel obtained by a chemical reaction of transesterification, ie, fat (oil extracted from the viscera of tilapia), was transformed into an ester (biodiesel) in the presence of an alcohol (methanol) and a catalyst (sodium hydroxide). Then, the washing water from this step was characterized by physical-chemical analysis of parameters: pH, total ammonia, oxygen chemical demand (OCD), total phosphorus and methanol content, following the procedures in (APHA , 1998 and 2005) and (European Standard EN-14110/2001 - VARIAN). Comparing the results with the standards for effluent discharge of CONAMA Resolution n 430, March 22nd, 2011, it was observed that the concentrations of the analyzed parameters were not in accordance with the aforementioned Federal Environmental Legislation. Therefore, we concluded that the washing water from the purification step of biodiesel is an effluent that cannot be rejected before an appropriate treatment to be fit in the established standards.
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AvaliaÃÃo da remoÃÃo de metais pesados em efluentes industriais por sulfeto quÃmico e biogÃnico / Assessment of removal of heavy metals from industrial effluents by chemical and biogenic sulfide

Daniel David de Lima 27 August 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O presente estudo teve o objetivo de avaliar a remoÃÃo de metais pesados em efluentes industriais pelo uso de sulfeto quÃmico e biogÃnico. Inicialmente, foi operado, sob condiÃÃes mesofÃlicas (27  2 ÂC), um reator anaerÃbio de manta de lodo e fluxo ascendente (VÃtil = 2,7 L; TDH = 24 h) suplementado com sulfato (em relaÃÃes DQO/SO42- de aproximadamente 10 e 5) para a produÃÃo de sulfeto biogÃnico. Posteriormente, o efluente das indÃstrias de folheaÃÃo de joias da cidade de Juazeiro do Norte, CearÃ, foi caracterizado para verificar os principais metais contidos e suas faixas de concentraÃÃes, alÃm de outros constituintes. Em seguida, analisou-se a aplicaÃÃo de planejamento experimental multivariado cujos fatores estudados foram concentraÃÃo de metal (20, 80 e 140 mg/L), concentraÃÃo de sulfeto (20, 40 e 60 mg/L) e tempo de reaÃÃo (1, 5 e 9 min), no processo de remoÃÃo dos metais cobre, zinco e nÃquel, tanto na presenÃa quanto na ausÃncia de macro e micronutrientes. Finalmente, foi verificada em experimentos univariacionais a influÃncia das condiÃÃes operacionais tempo de reaÃÃo (15 e 30 min), razÃo molar metal/sulfeto (0,5; 0,7; 1; 1,6; 1,75 e 2) e fonte de sulfeto (quÃmico e biogÃnico) na eficiÃncia de remoÃÃo dos metais pesados analisados. ApÃs a caracterizaÃÃo do efluente das indÃstrias de folheaÃÃo de joias constatou-se que os metais majoritÃrios foram cobre, nÃquel e zinco. O reator sulfetogÃnico apresentou operaÃÃo estÃvel para as relaÃÃes DQO/SO42- estudadas, com remoÃÃo de DQO superior a 70% e reduÃÃo de sulfato acima de 90%. A partir do planejamento experimental multivariado, observou-se que o fator mais significativo foi a concentraÃÃo de metal para todos os casos, sendo que, para o cobre, a concentraÃÃo de sulfeto nÃo teve efeito significativo na presenÃa de macro e micronutrientes. Por sua vez, para o nÃquel, constatou-se que todos os fatores exercem influÃncia sobre a eficiÃncia de remoÃÃo. Jà para o zinco, o tempo nÃo teve influÃncia significativa na ausÃncia de macro e micronutrientes, enquanto que na presenÃa dos mesmos tal variÃvel apresentou significÃncia. Em seguida, nos experimentos univariacionais verificou-se que o tempo de reaÃÃo nÃo influenciou a remoÃÃo de metais estudados. A fonte de sulfeto apresentou efeitos diversos assim como a relaÃÃo molar metal/sulfeto. Por exemplo, com o cobre, em razÃes molares metal/sulfeto menores que 1,6, foram obtidas as maiores diferenÃas na eficiÃncia de remoÃÃo chegando atà 70%. Jà para o zinco, sà foram observadas algumas diferenÃas para razÃes molares acima de 1,6. Finalmente, para o nÃquel, alguma diferenÃa sà foi verificada para razÃes de atà 1. / The present study aimed to assess heavy metals removal from industrial effluents by using chemical and biogenic sulfide. Initially, an upflow anaerobic sludge blanket reactor (working volume = 2.7 L, HRT = 24 h), supplemented with sulfate (COD/SO42- ratio of approximately 10 and 5), was operated under mesophilic conditions (27  2 ÂC) for biogenic sulfide production. Subsequently, the effluent of jewelry plating industries from the city of Juazeiro do Norte, CearÃ, was characterized in order to verify the major metals and their concentration ranges, as well as other constituents. Then, the application of a multivariate experimental design, whose factors were metal concentration (20, 80 and 140 mg/L), sulfide concentration (20, 40 and 60 mg/L) and reaction time (1, 5 and 9 min), in the process of copper, zinc and nickel removal, both in the presence and absence of macro and micronutrients, was analyzed. Finally, in univariate experiments, the influence of the operating conditions, such as reaction time (15 and 30 min), metal/sulfide molar ratio (0.5, 0.7, 1, 1.6, 1.75 and 2) and sulfide source (chemical and biogenic), on the removal efficiency of the tested heavy metals was verified. After the characterization of the jewelry plating industries effluent, it was found that the majority metals were copper, nickel and zinc. The sulfidogenic reactor showed stable operation for the COD/SO42- ratios studied, with COD removal higher than 70% and sulfate reduction above 90%. From the multivariate experimental design, the most significant factor was metal concentration in all cases. For copper, sulfide concentration had no significant effect in the presence of macro and micronutrients. However, for nickel, all the factors have an influence on removal efficiency. And, for zinc, the time had no significant influence in the absence of macro and micronutrients, whereas, in their presence, that variable was significant. From the response surface contour plot, the optimum point, in terms of removal efficiency, obtained for nickel in the presence and absence of macro and micronutrients was [Ni2+] = 140 mg/L, [S2-] = 60 mg/L and t = 1 min. Subsequently, in the univariate experiments, it was found that the reaction time did not affect the removal of metals studied. The sulfide source had different effects as well as the metal/sulfide molar ratio. For example, for copper, at metal/sulfide molar ratios lower than 1.6, the greatest differences in removal efficiency were obtained, which reached up to 70%. However, for zinc, some differences were only observed at molar ratios above 1.6. Finally, for nickel, differences were observed for molar ratios below 1.
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Estudo dos Produtos da CombustÃo do CarvÃo Mineral e da Borra Branca de AlumÃnio para AplicaÃÃo na ConstruÃÃo Civil / STUDY OF THE COAL COMBUSTION PRODUCTS AND WHITE ALUMINUM DROSS FOR USE IN CONSTRUCTION

Suely Alves Silva 26 July 2013 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O aumento da produÃÃo de resÃduos gera a necessidade de tratÃ-los e/ou armazenÃ-los de forma adequada, minimizando ou eliminando os prejuÃzos ambientais. Nesta pesquisa, foram estudados os Produtos da CombustÃo do CarvÃo Mineral (PCCs) e borra branca de alumÃnio. Os PCCs foram obtidos durante a queima do carvÃo mineral em uma usina termoelÃtrica e a borra branca foi obtida durante o processo de recuperaÃÃo de alumÃnio. Com o objetivo principal de produzir um cimento a partir da moagem de alta energia, os resÃduos foram caracterizados quimicamente por DifraÃÃo de Raios X (DRX), FluorescÃncia de Raios X (FRX), Espectroscopia de Infravermelho (INFRA) e fisicamente por Tempo de Pega e ResistÃncia à CompressÃo. As anÃlises quÃmicas mostraram a presenÃa de uma das fases que constitui o cimento Portland, e outras duas fases semelhantes. No entanto, ao realizar as caracterizaÃÃes fÃsicas, os resultados mostraram a nÃo formaÃÃo de cimento. Por outro, foi observado que à possÃvel formar mulita a temperaturas mais baixas que a apresentada na literatura, utilizando moagem de alta energia e sinterizaÃÃo a 1200ÂC. A formaÃÃo de mulita a temperaturas mais baixas a partir de resÃduos apresenta grande potencial de utilizaÃÃo dos materiais estudados, na indÃstria cerÃmica. / The increased production of waste generates the need to treat them and / or store them appropriately, minimizing or eliminating environmental damage. In this research, we studied the Coal Combustion Products (CCPs) and white aluminum dross. The CCPs were obtained during the burning of coal in a power plant and the white dross was obtained during the recovery process of aluminum. With the main objective of producing cement using high-energy milling, the residues were chemically characterized by X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence (XRF), Infrared Spectroscopy (INFRA) and physically by determination of Setting Time and Compressive Strength. Chemical analysis showed the presence of a phase which is observed in Portland cement, and two other similar phases. However, when performing physical characterizations, the results showed no formation of cement. On the other hand, it was observed that it is possible to form mullite at lower temperatures than the one presented in the literature using high energy milling and sintering at 1200ÂC. The formation of mullite from waste at lower temperatures presents great potential for use of CCPs and white aluminum dross in the ceramic industry.
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Estudo da OtimizaÃÃo do Processo H2O2/UV para degradaÃÃo do Corante Remazol Vermelho RB 133% / Study of the Process Optimization H2O2/UV for degradation of the dye Remazol Red RB 133%

Jefferson Pereira Ribeiro 25 May 2011 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As atividades industriais que consomem excesso de Ãgua no seu processo industrial, geralmente geram um elevado volume de efluentes, onde a indÃstria tÃxtil à um exemplo tÃpico. A oxidaÃÃo quÃmica à um dos processos alternativos para o tratamento de efluentes contendo corantes tÃxteis, entre eles destacam-se os POAs que sÃo baseados na geraÃÃo de radicais hidroxilas (.OH) no qual sÃo altamente oxidantes, podendo decompor compostos de maneira rÃpida e nÃo-seletiva, conduzindo a mineralizaÃÃo parcial ou completa do contaminante. O presente trabalho estudou o uso de processo oxidativo avanÃado para a degradaÃÃo do corante Remazol Vermelho RB 133%. Os estudos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa, no reator com 710 mL de volume Ãtil, foram realizados estudos de otimizaÃÃo dos parÃmetros: cinÃtica de descoloraÃÃo, dosagem do perÃxido de hidrogÃnio, pH, temperatura, adiÃÃo de perÃxido de hidrogÃnio em linha. A cinÃtica de descoloraÃÃo, e o efeito inibitÃrio de Ãnions tambÃm foram estudados. O estudo de cinÃtica mostrou que em 250 minutos houve uma descoloraÃÃo completa da soluÃÃo usando uma dosagem de perÃxido de hidrogÃnio de 1% H2O2 mediante o uso da radiaÃÃo UV. Nestas condiÃÃes houve uma remoÃÃo de 78,41% na DQO. O pH nÃo influenciou no processo de descoloraÃÃo da soluÃÃo, em contraste, para valores de pH iniciais 8 e 10 houve uma maior remoÃÃo na DQO. O estudo do efeito da temperatura do sistema mostrou que com o aumento temperatura a velocidade de descoloraÃÃo à pouco influenciada, ao passo que o aumento da temperatura (80ÂC) diminuiu a eficiÃncia do processo de remoÃÃo da DQO. A adiÃÃo de H2O2 em linha do processo aumentou a eficiÃncia na remoÃÃo de DQO. Os resultados das eficiÃncias de remoÃÃo ao final do processo indicaram que nÃo houve diferenÃa entre os tratamentos na presenÃa dos Ãnions na concentraÃÃo estudada (10 mM) quando comparada a degradaÃÃo sem a presenÃa desses Ãnions, pois ao final de todos os tratamentos a soluÃÃo ficou incolor. Na segunda etapa, no reator com 520 mL de volume Ãtil, foram realizados estudos de vazÃo e potÃncia de radiaÃÃo UV. O estudo mostrou que para as vazÃes estudadas 1,0; 2,0 e 3,0 L/min nÃo houve uma X diferenÃa significativa no processo de descoloraÃÃo. As concentraÃÃes da matÃria orgÃnica ao final de 480 minutos de experimento para as trÃs vazÃes foram 36,63%; 51,08% e 48,35%, respectivamente. O aumento da potÃncia de radiaÃÃo UV proporcionou um aumento na eficiÃncia do processo de descoloraÃÃo e degradaÃÃo da matÃria orgÃnica. O estudo com efluente real mostrou uma baixa eficiÃncia na reduÃÃo de cor e de demanda quÃmica de oxigÃnio. / Industrial processes that consume excess of water, typically generates a high volume of effluent, where the textile industry is a typical example. The oxidation chemistry is one of the alternative processes for the textile dyes treatment. In this context, the Advanced Oxidation Processes (AOPs) are based on the generation of hydroxyl radicals (.OH) on which are highly oxidizing compounds can decompose quickly and non-selective contaminant solutes, for a partial or complete mineralization. This study investigated the use of advanced oxidation process for degradation of the dye Remazol Red RB 133%. The studies were conducted in two stages. For first step, in the reactor with 710 mL of working volume , were studies the parameters: kinetic effect, hydrogen peroxide dosage, temperature, pH, addition of hydrogen peroxide in the line. The kinetics study decolorization and the inhibitory effect of anions were also studied. The study of kinetic showed that in 250 minutes there was a complete decolorization of the solution using a H2O2 dose of 1% (v/v) through the use of UV radiation, and a 78.41% removal in Chemical Oxygen Demand (COD) was observed. The pH effect not influenced in the decolorization process; however has been influenced in removal of COD. The study of temperature effect showed that for an increase in temperature the decolorization rate increases, but a small improvement in the efficiency of COD removal. The addition of H2O2 during the process increased the efficiency of COD removal. The results of the efficiencies of the end of the process indicated that there was no difference between treatments in the presence of anions in the studied concentration (10 mM) when compared to degradation without the presence of these anions, since the end of all treatments, the solution was colorless. In the second stage, was carried in the reactor with 520 mL of working volume flow studies were performed and power of UV radiation. The studies of flow rate showed that for flow rate of 1.0; 2.0 and 3.0 L/min there was no significant difference in the process decolorization process. The of organic matter concentrations at 480 minutes of experiment for the three flow rates were 36.63%, 51.08% and 48.35% respectively. The increased power of UV radiation caused an increase in the XII efficiency of discolouration and degradation of organic matter. The study showed a real effluent with low efficiency to reduce color and chemical oxygen demand.
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ProduÃÃo de etanol a partir da fermentaÃÃo de glicerol bruto usando Klebsiella pneumoniae / Production of ethanol by glycerol crude fermentation with klebsiella pneumoniae

Jocelia de Sousa Mendes 26 February 2010 (has links)
AgÃncia Nacional do PetrÃleo / Devido à futura escassez dos recursos oriundos do petrÃleo e o aumento da poluiÃÃo do ambiente, diversas universidades e empresas estÃo em busca de fontes renovÃveis de energia que possuam um baixo custo. O etanol à um bicombustÃvel renovÃvel em curto prazo e em alguns casos, para sua produÃÃo, sÃo utilizados resÃduos indÃstriais, valorizando ainda mais as qualidades do etanol produzido. Devido as inÃmeras vantagens que esse biocombustÃvel pode apresentar frente aos combustÃveis fosseis faz com que atualmente haja diversas pesquisas para encontrar novas formas baratas para sua produÃÃo, assim, a utilizaÃÃo de matÃrias primas nÃo convencionais vem como um atrativo a mais na produÃÃo de etanol. Neste trabalho utilizou-se glicerol bruto, oriundo da produÃÃo de biodiesel, como fonte de carbono com o objetivo de dar valor agregado a este resÃduo industrial. O glicerol à uma Ãtima fonte de carbono para fermentaÃÃo alcoÃlica, ele possui alto grau de reduÃÃo e um baixo custo, devido principalmente a crescente oferta no mercado mundial. O glicerol à um subproduto da reaÃÃo de transterificaÃÃo de Ãleos vegetais. A cada 10 kg de biodiesel produzidos obtÃm-se 1 kg de glicerol. A produÃÃo de biodiesel esta em constante crescimento devido a crescente demanda por combustÃvel, o que acarreta o crescimento da produÃÃo de glicerol. Para produÃÃo de etanol utilizando este glicerol, realizou-se um estudo com dois microrganismos. Os microrganismos estudados foram uma levedura e uma bactÃria, Saccharomyces sp.1201 e Klebsiella pneumonia ATCC 29665, respectivamente. Nesta dissertaÃÃo, utilizou-se diferentes concentraÃÃes de inÃculo para os cultivos utilizando Saccharomyces sp.1201 e difeentes concentraÃÃes de glicerol para os cultivos que utilizaram Klebsiella pneumonia ATCC 29665. Os resultados com a levedura nÃo foram satisfatÃrios, pois esta levedura nÃo foi capaz de produzir etanol utilizando glicerol como substrato. Jà à bactÃria estudada teve uma boa produÃÃo de etanol e foi capaz de metabolizar o glicerol do meio fermentativo, chegando a produzir cerca de 1,4 g/L de etanol. AlÃm da produÃÃo de etanol, nos ensaios usando a bactÃria Klebsiella pneumonia ATCC 29665, foram obtidos outros dois produtos de valor agregado, 1,3 propanodiol e Ãcido acÃtico. AlÃm do trabalho experiemental, foram realizadas simulaÃÃes da fermentaÃÃo utilizando K. pneumonia, para analisar o seu comportamento da fermentaÃÃo baseado nas variaÃÃes concentraÃÃo de glicerol, concentraÃÃo de inÃculo, bypass e zona morta dentro de reator real. Estas simulaÃÃes visavam analisar as condiÃÃes de operaÃÃo numa futura ampliaÃÃo de escala do processo em escala de laboratÃrio aqui estudado para implantaÃÃo de uma biorrefinaria. O modelo foi ajustado usando valores Ãtimos de volume de reator de 1.500 L e bypass de 0.1 / Due to shortage of energy sources and increasing environmental pollution, many universities and companies are in search to renewable energy. Ethanol can be a renewable biofuel in the short term. Besides the numerous advantages of ethanol over fossil fuels, it can be produced from industrial waste. In this work, it was used glycerol as carbon source in order to give value to this waste. Glycerol can be a good carbon source for fermentation, it has a high degree of reduction and a low cost. There is a large supply of glycerol in the world market, because it is a byproduct of the transterification reaction of vegetable oils, 10 kg biodiesel produced have 1 kg of glycerol. It is known that the production of biodiesel is in constant growth which results in the growth of the production of glycerol. To produce ethanol using glycerol was carried out a study of two microorganisms. The microorganisms studied were a bacterium and a yeast, Saccharomyces sp.1201 and Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665 respectively. For this study, it was used different concentrations of inoculum for the runs using Saccharomyces sp.1201 and different concentrations of glycerol for the runs using Klebsiella pneumoniae ATCC 29,665. The results obtained with yeast have not been satisfactory, this yeast was not able to produce ethanol using glycerol as substrate, however, the bacteria studied presented good production of ethanol and was able to metabolize fermentation media with glycerol, up to produce about 1, 4 g / L of ethanol, also obtained as the reaction product of 1.3-propanediol and acetic acid. We also carried out a simulation of fermentation using Klebsiella pneumonia, and analyzed the behavior of the fermentation process based on the following changes of glycerol concentration, inoculum concentration, bypass and the dead zone inside the reactor. With the simulations it was possible to see how the dead zone and very influential on the reactor performance.
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Processo fermentativo para produÃÃo de etanol utilizando glicerol bruto como substrato / Fermentation process for ethanol production using waste glycerol as substrate

Jouciane de Sousa Silva 26 February 2010 (has links)
Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivo estudar a utilizaÃÃo de glicerol oriundo da indÃstria do biodiesel (glicerol bruto) como substrato em ensaios fermentativos para a produÃÃo de etanol. Os ensaios foram realizados em mesa agitadora com velocidade de 200 rpm, nas temperaturas de 30 e 37 ÂC, respectivamente para os microrganismos Saccharomyces sp. 1238 e Escherichia coli 224 ATCC 25922. Nos experimentos realizados com a levedura Saccharomyces sp., variaram-se as concentraÃÃes de glicerol adicionado ao meio fermentativo em 0,5; 1,0 e 5,0 % v/v e fixou-se o volume de inÃculo em 1 % m/v. Observou-se que o microrganismo Saccharomyces sp. nÃo utilizou glicerol como fonte de carbono para produÃÃo de etanol, porÃm em ensaios teste com glicose P.A., observou-se que este substrato foi rapidamente consumido pelo microrganismo apresentando uma produÃÃo de etanol de 5,5 g/L. Nas fermentaÃÃes com a bactÃria Escherichia coli, variou-se a concentraÃÃo de glicerol adicionado ao meio fermentativo em: 1, 10, 15 e 20 g/L. Pela avaliaÃÃo da influÃncia da concentraÃÃo de substrato no meio atravÃs dos resultados obtidos, pode-se concluir que a melhor condiÃÃo para a produÃÃo de etanol com esse microrganismo foi a concentraÃÃo inicial de 10 g/L de glicerol. O consumo de glicerol pela bactÃria Escherichia coli foi afetado pela variaÃÃo deste substrato. Observou-se que o etanol foi produzido a partir de 8 h de cultivo nas fermentaÃÃes tanto com glicerol bruto quanto P.A. nas concentraÃÃes de 10, 15 e 20 g/L adicionado ao meio de cultivo. Observou-se tambÃm a formaÃÃo de Ãcido acÃtico nas primeiras horas da fermentaÃÃo. A produÃÃo de Ãcido acÃtico foi baixa, atingindo a concentraÃÃo de 0,15 g/L na fermentaÃÃo utilizando 10 g/L de glicerol bruto. Analisando os dois microrganismos estudados, verificou-se que apenas a bactÃria Escherichia coli 224 ATCC 25922 mostrou-se adequada ao objetivo desta pesquisa, jà que com a levedura nÃo foi produzido etanol em quantidade significativa. / The aim of this work was to investigate the use of glycerol from biodiesel industry (raw glycerol) as a substrate in fermentation assays for production of ethanol. The assays were performed in shaker with agitation of 200 rpm, at temperatures of 30 and 37 ÂC, respectively for the microorganisms Saccharomyces sp. 1238 and 224 Escherichia coli ATCC 25922. In experiments with yeast Saccharomyces sp., it was varied concentrations of glycerol from fermentation medium at 0.5, 1.0 and 5.0 % v/v and the inoculum was set to 1% w/v. It was observed that the microorganism Saccharomyces sp. could not use glycerol as carbon source for ethanol production, but in assays using glucose, this substrate was rapidly consumed by the microorganism achieving an ethanol production of 5.5 g/L. It was varied the concentration of glycerol added to the fermentation medium: 1, 10, 15 and 20 g/L when Escherichia coli was used. By analyzing the influence of substrate concentration in fermentations, it can be concluded that the best condition for ethanol production, with this microorganism, was initial concentration of glycerol of 10 g/L. The consumption of glycerol by Escherichia coli was affected by the change of substrate concentration. It was observed that ethanol was produced after 8 h of fermentation with both raw and PA glycerol at 10, 15 and 20 g/L. It also observed the formation of acetic acid in the first hours of fermentation. The production of acetic acid was low, reaching a concentration of 0.15 g/L in fermentation using 10 g/L of raw glycerol. Analyzing the two microorganisms studied, it was found that only 224 bacteria Escherichia coli ATCC 25922 was adequate to the aim of this research, since the yeast was not produced ethanol in significant amounts.

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