Made available in DSpace on 2018-08-24T22:53:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6154_Dissertação_Jairo_Oliveira.pdf: 2928138 bytes, checksum: 19b741972744a79f7b42652057adbb54 (MD5) Previous issue date: 2012-12-10 / Efluentes são lançados diariamente em corpos dágua sem nenhum tipo de tratamento com elevados teores de óleos e graxas (OG) e constituem um enorme problema ambiental. Estes resíduos potencialmente disponíveis podem ser utilizados para o aproveitamento energético, como o uso de óleo para a produção de biodiesel. Como a maior barreira para produção de biodiesel envolve o custo de matéria prima, caixas de gordura de restaurantes, indústrias e de estações de tratamento de efluentes podem ser utilizados como matéria prima para produção de biocombustível, pois apresentam grandes quantidades de óleos e graxas sem nenhum custo. No entanto, óleos e graxas residuais contêm altos teores de ácidos graxos livres (AGL), e como a via preferencial para a produção de biodiesel é a transesterificação alcalina, pode ocorrer a formação de sabão como produto final, prejudicando a separação do glicerol e diminuindo o rendimento da reação. Desta forma, a transesterificação enzimática e ácida podem se apresentar como alternativas promissoras, visto que podem catalisar a modificação tanto de triglicerídeos como de ácidos graxos livres. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de utilização de quatro tipos de resíduos oleosos do saneamento (Escumas de caixas de gordura de um Restaurante Universitário, de uma Indústria de Alimentos, de uma Estação de Tratamento de Efluentes e de Lodos de Fossas e Tanques Sépticos), caracterizar as propriedades físico-químicas dos óleos e graxas extraídos, bem como avaliar processos de geração de biodiesel envolvendo catalisador ácido (H2SO4) e enzimático (Candida antarcticaimobilizada). Os resíduos estudados apresentaram altos teores de óleos e graxas e a caracterização físico-química mostrou elevados índices de acidez, saponificação e umidade. Foram detectados e quantificados os principais ácidos graxos saturados e insaturados por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). A produção do biodiesel a partir das matérias primas provenientes de caixas de gordura apresentaram altos níveis de conversões, maior ou igual 90%, o que demonstra que ambos os catalisadores (H2SO4 e a lipase Candida antarctica) apresentam-se eficientes na esterificação de matérias primas residuais ácidas. A melhor conversão encontrada foi de 96,5% utilizando o material lipídico proveniente da caixa de gordura do Restaurante Universitário da UFES catalisado enzimaticamente a 50ºC e razão molar 1:9 (óleo:álcool).

O biodiesel substituto renovável do diesel convencional é quimicamente definido como ésteres monoalquílicos de ácidos graxos derivados de óleos vegetais e gorduras animais. O processo mais empregado para a sua produção é a transesterificação em meio alcalino. Este processo consiste em uma reação química na qual óleos vegetais e/ou gorduras animais reagem com um álcool de cadeia curta utilizando catalisador alcalino (usualmente hidróxido de potássio e metilato de sódio) resultando na mistura de ésteres monoalquílicos (biodiesel) e glicerina. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho dos catalisadores alcalinos: metilato de sódio e hidróxido de potássio na produção de biodiesel pela rota metílica utilizando óleo de soja como fonte de triglicerídeo. A avaliação foi dividida em 3 partes: 1- Técnica: Qualidade do biodiesel, da glicerina gerada e a eficiência da conversão de óleo de soja em biodiesel. 2- Econômica: Custo de produção global do biodiesel. 3- Ambiental: Geração de resíduo quantitativa e qualitativa. A metodologia consistiu em realizar 3 bateladas com cada catalisador em um reator de vidro tipo batelada de 2.000 mL com circulação externa de água. Foi utilizado o mesmo óleo de soja refinado, metanol, procedimento experimental e metodologia analítica. Os resultados demonstraram que o catalisador metilato de sódio apresentou eficiência 4,8% superior ao hidróxido de potássio na conversão de óleo de soja em biodiesel, o custo de produção global teve redução de 3,2% (R$ 0,080/Kg de biodiesel produzido) e a geração de resíduo em volume foi reduzida em 9,8%. Ambos catalisadores apresentaram resultados dentro da especificação da resolução ANP no42. Estes resultados demonstram a grande vantagem do metilato de sódio frente ao hidróxido de sódio e exalta a importância da escolha do catalisador que oferece o melhor desempenho que é fundamental para a viabilidade técnica, financeira e ambiental do Programa Nacional de Produção de Biodiesel (PNPB). / Biodiesel is a renewable alternative to petroleum diesel fuel and is chemically defined as mono-alkyl esters of fatty acid derived of vegetable oils and animal fat. The most commonly used process in its production is alkaline transesterification. This process consists in a chemical reaction in which vegetable oil and/or animal fats react with a short chain alcohol, using an alkaline catalyst (usually potassium hydroxide and sodium methylate), resulting in a mixture of mono- alkyl esters (biodiesel) and glycerin. The objective of the present research is to evaluate the performance of alkaline catalysts: sodium methylate and potassium hydroxide in the production of biodiesel by the methylic route, using soybean as a triglyceride source. The evaluation was divided in 3 parts: 1 - Technical: biodiesel quality, generated glycerin quality and the soybean oil to biodiesel conversion efficiency. 2 - Economical: Biodiesel\'s global production cost. 3 - Environmental: Quantitative and qualitative waste generation. The methodology consisted in carrying through 3 (three) batches with each catalyst in a 2.000 mL batch type glass reactor with external water circulation. The same refined soybean, methanol, experimental procedure and analytical methodology were used. The results demonstrated that the sodium methylate catalyst presented an efficiency 4,8% higher than potassium hydroxide in the conversion of soybean into biodiesel, that the global production cost had a 3,2% reduction (R$ 0.08/Kg of produced biodiesel) and that waste generation in volume was reduced in 9,8%. Both catalysts presented results, within the specification of ANP no42 Ordinance. These results demonstrate the great advantage of sodium methylate in comparison to potassium hydroxide and exalts the importance of chossing the catalyst that offers the best performance that is necessary for the technical, financial and environmental viability of the National Biodiesel Production Program.

O biodiesel substituto renovável do diesel convencional é quimicamente definido como ésteres monoalquílicos de ácidos graxos derivados de óleos vegetais e gorduras animais. O processo mais empregado para a sua produção é a transesterificação em meio alcalino. Este processo consiste em uma reação química na qual óleos vegetais e/ou gorduras animais reagem com um álcool de cadeia curta utilizando catalisador alcalino (usualmente hidróxido de potássio e metilato de sódio) resultando na mistura de ésteres monoalquílicos (biodiesel) e glicerina. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho dos catalisadores alcalinos: metilato de sódio e hidróxido de potássio na produção de biodiesel pela rota metílica utilizando óleo de soja como fonte de triglicerídeo. A avaliação foi dividida em 3 partes: 1- Técnica: Qualidade do biodiesel, da glicerina gerada e a eficiência da conversão de óleo de soja em biodiesel. 2- Econômica: Custo de produção global do biodiesel. 3- Ambiental: Geração de resíduo quantitativa e qualitativa. A metodologia consistiu em realizar 3 bateladas com cada catalisador em um reator de vidro tipo batelada de 2.000 mL com circulação externa de água. Foi utilizado o mesmo óleo de soja refinado, metanol, procedimento experimental e metodologia analítica. Os resultados demonstraram que o catalisador metilato de sódio apresentou eficiência 4,8% superior ao hidróxido de potássio na conversão de óleo de soja em biodiesel, o custo de produção global teve redução de 3,2% (R$ 0,080/Kg de biodiesel produzido) e a geração de resíduo em volume foi reduzida em 9,8%. Ambos catalisadores apresentaram resultados dentro da especificação da resolução ANP no42. Estes resultados demonstram a grande vantagem do metilato de sódio frente ao hidróxido de sódio e exalta a importância da escolha do catalisador que oferece o melhor desempenho que é fundamental para a viabilidade técnica, financeira e ambiental do Programa Nacional de Produção de Biodiesel (PNPB). / Biodiesel is a renewable alternative to petroleum diesel fuel and is chemically defined as mono-alkyl esters of fatty acid derived of vegetable oils and animal fat. The most commonly used process in its production is alkaline transesterification. This process consists in a chemical reaction in which vegetable oil and/or animal fats react with a short chain alcohol, using an alkaline catalyst (usually potassium hydroxide and sodium methylate), resulting in a mixture of mono- alkyl esters (biodiesel) and glycerin. The objective of the present research is to evaluate the performance of alkaline catalysts: sodium methylate and potassium hydroxide in the production of biodiesel by the methylic route, using soybean as a triglyceride source. The evaluation was divided in 3 parts: 1 - Technical: biodiesel quality, generated glycerin quality and the soybean oil to biodiesel conversion efficiency. 2 - Economical: Biodiesel\'s global production cost. 3 - Environmental: Quantitative and qualitative waste generation. The methodology consisted in carrying through 3 (three) batches with each catalyst in a 2.000 mL batch type glass reactor with external water circulation. The same refined soybean, methanol, experimental procedure and analytical methodology were used. The results demonstrated that the sodium methylate catalyst presented an efficiency 4,8% higher than potassium hydroxide in the conversion of soybean into biodiesel, that the global production cost had a 3,2% reduction (R$ 0.08/Kg of produced biodiesel) and that waste generation in volume was reduced in 9,8%. Both catalysts presented results, within the specification of ANP no42 Ordinance. These results demonstrate the great advantage of sodium methylate in comparison to potassium hydroxide and exalts the importance of chossing the catalyst that offers the best performance that is necessary for the technical, financial and environmental viability of the National Biodiesel Production Program.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Estimular o consumo de energias alternativas se traduz num incontestÃvel fator para o desenvolvimento responsÃvel das naÃÃes, objetivando principalmente a preservaÃÃo e a conservaÃÃo do meio ambiente, bem como, as reduÃÃes das alteraÃÃes climÃticas atuais e futuras. A indÃstria de biodiesel representa uma boa opÃÃo de mercado para aproveitamento do Ãleo extraÃdo a partir dos resÃduos gerados pela indÃstria de beneficiamento de peixe. Foram coletadas e extraÃdas o Ãleo de vÃsceras de tilÃpia e deste foram produzidos os biodiesel metÃlico e etÃlico utilizando a reaÃÃo de transesterificaÃÃo alcalina com NaOH. A extraÃÃo a quente indireto mostrou-se satisfatÃrio nas condiÃÃes de: 70 Ã 80ÂC, pressÃo atmosferica, agitaÃÃo mecÃnica constante e 45 minutos. O rendimento mÃdio do processo de extraÃÃo de Ãleo foi de 50,3 Â 3,3% em relaÃÃo a massa das vÃsceras e o rendimento de biodiesel obtido em ambas rotas (etÃlica e metÃlica) foram de 89,5Â0,32% e 96,9Â0,17% respectivamente. Os parÃmetros de especificaÃÃo do biodiesel determinados encontram-se dentro dos limites exigidos pela ANP. O fracionamento de Ãleo/gordura de tilÃpia resultou em duas fraÃÃes distintas com seguintes percentagens: 35,12 Â 0,29% de fraÃÃo sÃlida (estearina) e 64,35 Â 0,02 % de fraÃÃo lÃquida (oleina). Os Ãcidos graxos do Ãleo de vÃsceras de tilÃpia foram quantificados utilizando a tÃcnica de cromatografia gasoso atravÃs dos etil e metil Ãsteres de Ãcidos graxos do biodiesel. Os Ãcidos graxos identificados e quantificados foram: 37,2% de Ãcido olÃico, 12,2% de Ãcido linolÃico, 4,89% de Ãcido palmitoleico, 1,79% de Ãcido linolÃnico e os saturados com 28,6% de Ãcido palmÃtico, 5,76% de Ãcido esteÃrico, 3,57% de Ãcido mirÃstico em quantidade majoritÃrio / Stimulate the consumption of alternative energy translates into an undeniable factor in the development of responsible nations, aiming primarily to preserve and conserve the environment as well as the reductions of climate change the presents and futures. The biodiesel industry is a good option for market exploitation of oil extracted from the waste generated by industry of fish. Were collected and extracted oil from the offal of tilapia and this has been produced biodiesel using ethyl alcohol and the methyl alcohol transesterification reaction with NaOH. The extraction of hot indirect (cooking) was satisfactory conditions: 70 to 80ÂC, atmospheric pressure, constant mechanical agitation and 45 minutes. The average yield of the extraction process of oil was 50, 3 Â 3,3% over the mass of the offal and the yield of biodiesel produced in both routes (ethanol and methanol) were 89,5 Â 0,3% and 96,9 Â 0,2% respectively. The parameters of certain biodiesel specification are within the limits required by the ANP. Fractionation of oil / fat tilapia resulted in two distinct fractions with the following percentages: 35,1 Â 0,3% of solid fraction (stearin) and 64,4 Â 0,0% of liquid fraction (olein). The fatty oil offal of tilapia were quantified using gas chromatography through the ethyl and methyl ester of fatty acids from biodiesel. The oil from fish offal of tilapia consists of the following fatty acids: 37,2% of oleic acid, 12,2% linoleic acid, 4,89% of palmitoleic acid, 1,79% linolenic acid and saturated with 28, 6% palmitic acid, 5,76% stearic acid, 3,57% of myristic acid in quantity majority