Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite

Bibliographic Details
Main Author: Domingues, Soraia Ribeiro
Publication Date: 2024
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: https://hdl.handle.net/10316/117791
Summary: Dissertação de Mestrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_07ed96ccb9e7db042f4c5f3fac31f01a
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/117791
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository_id_str https://opendoar.ac.uk/repository/7160
spelling Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeiteEvaluation of advanced oxidation pre-treatments to improve methane production through anaerobic digestion of olive mill wastewaterOMWanaerobic digestionphenolic compounds, organic matterCOD, ozonolysisFenton, biochemical methane potentialOMWdigestão anaeróbiacompostos fenólicos, matéria orgânica,COD, ozonóliseFenton, potencial bioquímico de metanoDissertação de Mestrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThe olive oil production industry generates large quantities of wastewater (OMW) with a high environmental impact. Proper management and valorization of this wastewater are of particular interest to countries in the Mediterranean region. Although this industry plays a key role in the economies of these countries, it involves high water consumption and the production of large quantities of OMW. In times marked by increasing periods of drought, particularly in these countries, the recovery of water is of extreme importance to ensure the sustainability of this resource. Given the complexity of OMW, the search for a combination of technologies capable of treating this effluent, and their feasibility at an industrial level, continues until these days.The main objective of this work is to assess the efficiency of pre-treatments for improving OMW effluents, making them amenable to biological treatment, specifically through anaerobic digestion (AD), and thus improve energy production in the form of biogas. In this study, the Fenton process and ozonolysis were applied as pre-treatments to AD.The primary goal of applying Advanced Oxidation Processes (AOPs) was to improve the removal of phenolic compounds, which are recognized inhibitors of AD. In the Fenton process, high removal rates of phenolic compounds were achieved, ranging from 75 to 94%, and organic matter removal between 43 and 55%. In ozonolysis, the degradation was less effective, with phenolic compound removal varying only between 17 and 47% and organic matter removal between 7 and 18%.The application of untreated OMW as substrate in anaerobic digestion resulted in a methane production of 81.81 NmL/gCODi. Among the two AOPs studied, only ozonolysis allowed for the improvement of methane production efficiency in the digestion process, to around 114.1 NmL/gCODi, by operating with the natural pH of the effluent and an ozone input concentration of 15 gO3/Nm3. The kinetic model that best described the experimental results was the first-order kinetic model with delay. However, even after combining the processes (ozonolysis and AD), it was not possible to meet the discharge limits for effluents imposed by Portuguese regulations for industrial effluents. These results highlight the need to optimize the processes under study and the search for combinations of alternative treatment technologies to obtain energy and high-quality water, promoting environmental sustainability in olive oil-producing regions.A indústria de produção de azeite produz grandes quantidades de águas residuais (OMW) com elevado impacto ambiental. A gestão e valorização adequada destas águas tem particular interesse para os países da região do Mediterrâneo. Embora esta indústria seja relevante na economia destes países, envolve elevados consumos de água e a produção de elevadas quantidades de OMW. Em tempos marcados por períodos de seca, em particular nestes países, é de extrema importância a recuperação de água para garantir a sustentabilidade deste recurso. Dada a complexidade do OMW, a procura por uma combinação de tecnologias capazes de tratar estes efluentes, e a sua viabilidade ao nível industrial, continua até aos dias de hoje.O principal objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência de pré-tratamentos na melhoria das características dos efluentes OMW, para que estes sejam suscetíveis de tratamento biológico, nomeadamente através da digestão anaeróbia (AD), e assim aumentar a produção de energia na forma de biogás. Neste estudo, os processos de Fenton e a ozonólise foram aplicados como pré-tratamentos na AD. A aplicação destes processos avançados de oxidação (AOPs) teve como objetivo principal maximizar a remoção de compostos fenólicos, reconhecidos como inibidores da AD. No processo de Fenton foi possível alcançar elevadas taxas de remoção de compostos fenólicos, que variaram entre 75 e 94%, e de matéria orgânica, entre 43 e 55%. A ozonólise conduziu a degradações menos eficazes, com remoções de compostos fenólicos a variar apenas entre 17 e 47% e de matéria orgânica entre 7 e 18%. A utilização de OMW como substrato sem pré-tratamento na digestão anaeróbia resultou numa produção de metano de 81,81 NmL/gCODi. Entre os dois AOPs estudados, apenas a ozonólise permitiu melhorar a eficiência da produção de metano na digestão, para cerca de 114,1 NmL/gCODi, ao operar com o pH natural do efluente e uma concentração de entrada de ozono de 15 gO3/Nm3. O modelo cinético que melhor descreveu os resultados experimentais foi o modelo cinético de primeira ordem com atraso. Contudo, mesmo após a combinação dos processos (ozonólise e AD) não foi possível cumprir os limites regulamentares para descarga de efluentes industriais. Estes resultados evidenciam a necessidade de otimizar e integrar os processos em estudo, na procura por combinações de tecnologias de tratamento alternativas, de forma a recuperar energia e obter água de elevada qualidade, promovendo a sustentabilidade ambiental nas regiões de produção intensiva de azeite.2024-09-262026-09-26T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://hdl.handle.net/10316/117791https://hdl.handle.net/10316/117791TID:203828771porDomingues, Soraia Ribeiroinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-04-02T17:35:23Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/117791Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T06:11:41.224302Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
Evaluation of advanced oxidation pre-treatments to improve methane production through anaerobic digestion of olive mill wastewater
title Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
spellingShingle Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
Domingues, Soraia Ribeiro
OMW
anaerobic digestion
phenolic compounds, organic matter
COD, ozonolysis
Fenton, biochemical methane potential
OMW
digestão anaeróbia
compostos fenólicos, matéria orgânica,
COD, ozonólise
Fenton, potencial bioquímico de metano
title_short Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
title_full Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
title_fullStr Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
title_full_unstemmed Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
title_sort Avaliação de pré-tratamentos avançados de oxidação para melhorar a produção de metano por digestão anaeróbia de águas residuais da indústria do azeite
author Domingues, Soraia Ribeiro
author_facet Domingues, Soraia Ribeiro
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Domingues, Soraia Ribeiro
dc.subject.por.fl_str_mv OMW
anaerobic digestion
phenolic compounds, organic matter
COD, ozonolysis
Fenton, biochemical methane potential
OMW
digestão anaeróbia
compostos fenólicos, matéria orgânica,
COD, ozonólise
Fenton, potencial bioquímico de metano
topic OMW
anaerobic digestion
phenolic compounds, organic matter
COD, ozonolysis
Fenton, biochemical methane potential
OMW
digestão anaeróbia
compostos fenólicos, matéria orgânica,
COD, ozonólise
Fenton, potencial bioquímico de metano
description Dissertação de Mestrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-09-26
2026-09-26T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/10316/117791
https://hdl.handle.net/10316/117791
TID:203828771
url https://hdl.handle.net/10316/117791
identifier_str_mv TID:203828771
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
eu_rights_str_mv embargoedAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron:RCAAP
instname_str FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
collection Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository.name.fl_str_mv Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
repository.mail.fl_str_mv info@rcaap.pt
_version_ 1833602609996365824

Similar Items