A produção brasileira de etanol atinge volumes superiores a 20 bilhões de litros ao ano, sendo que para cada litro de álcool produzido são gerados cerca de 13 litros de vinhaça, resíduo do processo de destilação para obtenção do etanol. Devido à alta concentração de carga orgânica desse resíduo, algumas propostas para destinação deste é o reaproveitamento dessa matéria por meio da fertirrigação, porém, esta atividade ao longo do tempo confere ao solo e aos mananciais próximos características indesejáveis. Considerando o grande volume de vinhaça produzido, é necessário que novas tecnologias tragam soluções e melhores resultados para o tratamento desse resíduo com alta carga orgânica. O tratamento anaeróbio da vinhaça vem demonstrando ser uma linha de tecnologia muito vantajosa entre as possíveis opções de tratamento. Além conseguir uma remoção aproximada de 50% da carga orgânica desse resíduo, há a geração de metano e hidrogênio, gases combustíveis que podem ser reaproveitados como energia no processo. Entendendo, portanto, essa necessidade, este estudo realizou a avaliação de um modelo cinético adaptado, tendo como base o ADM1, através da sua simulação na plataforma EMSO, analisando as variáveis e coeficientes que regem a cinética da fase acidogênica para a produção de hidrogênio. Nos modelos avaliados, para o reator em batelada foi possível verificar uma previsão da tendência das reações com o modelo, apresentando, para o consumo de substrato avaliado entre os dados do modelo e os dados experimentais um r² de 0,97. A produção de hidrogênio avaliada para o reator em batelada teve convergência com os resultados experimentais avaliados, apresentando r² de 0,95. Dessa forma, o modelo batelada conseguiu prever os dados experimentais ao longo do tempo. Para o modelo APBR, os dados modelados conseguiram convergir com a curva do modelo para os dados de pH, com variação média em 9% entre os valores. Não foi possível chegar a uma conclusão sobre o modelo conseguir descrever o comportamento do reator para a produção de hidrogênio e consumo de substrato, visto que os dados experimentais não apresentaram uma tendência, de qualquer forma, a variação entre os valores experimentais e modelados para as duas variáveis foi de 7%. / The ethanol production in Brazil overtake volumes of 20 billion of litters per year and for each litter of alcohol is produced about 13 litter of vinasse, waste from distillation for alcohol production. Due the high charge of organic matter in this waste, some proposals for the destination of vinasse is the reuse of this in the fertigation, although this activity over time provide to soil and water sources nearby undesirable characteristics with respect to quality. Taking account the volume of produced vinasse, it´s necessary that new technology bring solutions and better results for the treatment of this waste with high charge of organic matter. The vinasse anaerobic treatment has been showing as an option of technology very advantageous among the other possibilities of treatment. The treatment gets about 50% of organic matter removal and also can produce hydrogen and methane, two combustion gases that have the possibility of them use as energy in the process. In this context, new studies for the feasibility and structuring of the factor and variables of the vinasse treatment process bring great benefits and readiness for the real application. Understanding, therefore, this requirement, the research realize an evaluation of a kinetic personalized model, based on ADM1, through the simulation in EMSO platform, finding the parameters and calibrating the variables e coefficients that takes the kinetics of acidogenic stage for the hydrogen production. In a model built for batch reactor, was possible to verify the preview of reaction’s tendency, showing, for the substrate uptake data, comparing between the experimental data and the model data a r² of 0,97. The hydrogen production evaluated for the batch reactor had a convergence with the experimental results, getting a r² of 0,95. In this way, the batch model could preview the experimental data over time. For APBR, the modified model results was able to converge with the experimental data for pH, with a variation of 9% between the values. It has not been possible to reach a conclusion if the model can describe the behavior of the reactor for hydrogen production and consumption of substrate, whereas the experimental data did not show a trend, anyway, the variation between experimental and modeled values for both variables was about 7%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:10.254.254.39:tede/607 |
| Date | 25 November 2014 |
| Creators | JACOB, Sâmia Moreira |
| Contributors | RIBEIRO, Rogers, http://lattes.cnpq.br/7080970331529417, DAMASCENO, Leonardo Henrique Soares, SILVA NETO, Olímpio Gomes da |
| Publisher | Universidade Federal de Alfenas, Instituto de Ciência e Tecnologia, Brasil, UNIFAL-MG, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UNIFAL, instname:Universidade Federal de Alfenas, instacron:UNIFAL |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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