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Digestão anaeróbia de efluente de liquefação hidrotermal de borra de café

Processo: 18/16268-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
Vigência (Término): 30 de abril de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Giovana Tommaso
Beneficiário:Maria Eduarda Simões Dias
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Digestão anaeróbia   Liquefação hidrotérmica

Resumo

O trabalho propõe a estruturação de balanço energético do processo que engloba a produção de bio-óleo por liquefação hidrotermal da borra de café em água, e recuperação de biogás a partir do estudo de biodegradabilidade anaeróbia da fração líquida resultante desse processo físicoquímico emergente. O sistema propõe a valorização do resíduo empregando-o na produção debiocombustíveis, a fim de atender a demanda energética crescente, minimizando o uso de combustíveis fósseis. O processo de liquefação hidrotermal será conduzido por meio de associação entre a fração sólida de alto teor úmido, borra de café, resíduo do processo de produção de café solúvel, e água na proporção 01:20, a uma temperatura de 275oC e tempo de detenção de 10 minutos. Após a reação de liquefação hidrotermal, será conduzida etapa decaracterização do efluente resultante. Realizada a caracterização, terá início etapa de estudo da biodegradabilidade anaeróbia do efluente e bio-estimulação de lodo anaeróbio. O lodo bioestimuladoserá aplicado em ensaios de DQO iniciais variantes em, 0,5; 3,5; 5; 7,5; 10; 15 e 30 gO2.L-1, voltados a determinação da produção de biogás, a fim de obter parâmetros cinéticos da digestão anaeróbia do efluente. Os ensaios serão realizados em frascos de 120 ml operados em bateladas e submetidos à atmosfera de N2, a temperatura de 37oC sob rotação de 150 rpm. Determinada as constantes cinéticas, serão determinados os compostos intermediários da digestão. De posse da quantificação dos ácidos voláteis será realizado modelagem matemática de acordo com o estudo e compreensão do Anaerobic Digestion Model No 01 (ADM1). Este estudo fornecerá parâmetros que viabilizarão o entendimento da digestão aneróbia do efluente, contribuindo positivamente para a matriz energética do processo termoquímico de conversão do resíduo da borra de café.