Produção de biomassa em lagoas de alta taxa com diferentes profundidades e seu aproveitamento para geração de energia via liquefação hidrotérmica

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Couto, Eduardo de Aguiar do
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Água residenciais - Purificação; Lagoas e estabilização; Energia - Fontes alternativas; Biomassa; Microalgas; Bioenergia; Efluentes; Saneamento Ambiental
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/7822

Essa pesquisa abordou a produção de biomassa em lagoas de alta taxa (LATs) durante o tratamento de esgoto doméstico e o aproveitamento dessa biomassa para a produção de bio-óleo por meio do processo de liquefação hidrotérmica. Avaliou-se a produção de biomassa em diferentes profundidades da LAT e a adioao de CO2. Foram monitoradas LATs de 20, 3O e 4O cm de profundidade, com e sem adição de CO2 e uma sétima LAT com 4O cm de profundidade com efluente da desinfecção ultravioleta, com o intuito de aferir se esse dispositivo permitia a adooao de maiores profundidades. A biomassa produzida nas LATs foi caracterizada e utilizada no processo de liquefação hidrotérmica. Foram avaliados os efeitos de parametros operacionais, tais como tempo de reação, temperatura e razão biomassa/água. A liquefação hidrotérmica converte toda matéria orgânica presente na biomassa, não apenas lipídeos, e ocorre em meio aquoso. Essas características fazem com que o processo possua grande potencial para o aproveitamento da biomassa gerada em LATs durante o tratamento de efluentes, uma vez que, comumente, a fração lipídica é reduzida e o conteúdo de água é elevado. Os experimentos permitiram observar que a assimilação de CO2 pelas microalgas nas LATs varia com a profundidade, sendo que esse valor foi de 90%, 72% e 68% para as LATs de 20, 30 e 4O cm, respectivamente. Somado a isso, constatou-se que a redução da demanda de CO2 no meio de cultivo e a pré-desinfecção UV permitem a adoção de profundidades maiores, com produção de biomassa algal em LATs de 4O cm equivalente a LATs de 30 cm, sem comprometer a eficiência do tratamento do efluente. Sobre a liquefação hidrotérmica, a elevação do tempo de reação acima de 15 minutos não propiciou ganhos significativos de rendimentos e a temperatura a partir de 300ºC favoreceu a formação do bio-óleo. O rendimento do bio-óleo nessas condições foi de 25,3% em base seca. Os demais subprodutos apresentaram características que Ihes conferem o potencial para aproveitamento dentro do Ciclo de produção de biomassa e geração de energia, o que é de suma importância para a viabilidade econômica e ambiental do processo. O processo de secagem e o conteúdo de água no interior do reator foram os fatores que mais contribuiram negativamente para o balanço energético do prooesso. No entanto, o mesmo foi positivo em grande parte das condições avaliadas. O estudo esta relacionado as reais necessidades do país no que diz respeito a solução de problemas ambientais e a produção de energia limpa. Concomitantemente, está em consonância com o que vem sendo estudado em nível mundial em termos de biotecnologia de microalgas, e seu amplo leque de utilização.