2015 Excelência em Engenharia do Ambiente e vencedor do concurso Ciência ™

2015 Achievement Award Winner Superior

Bioconversão de resíduos (águas residuais lamas, glicerol) para Biodiesel

Incoming: Institut national de la recherche scientifique, INRS-ETE, da Universidade de Quebec, Canadá engenheiros responsáveis: RD Tyagi, PhD, e Y. Surampalli Rao, Ph.D., PE, BCEE Localização: Quebec, Canadá Contato com a mídia : Dr. RD Tyagi , 418.654.2617

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Perfil participante

Tyagi RD: Ph.D. (Engenharia Bioquímica), Professor e Canada Research Chair, INRS- ETE, Universidade de Quebec, acadêmico da Academia Europeia das Ciências e das Artes. medalha de Especialista "International Water Association 'para a contribuição pesquisa proeminente. Honrado com quatro prêmios ASCE (2 'Estado da Arte Prêmios'; '. Award Wesley Horner' e 'Medalha Hering Rudolph "Ele tem mais de 30 anos de experiência em avanços biotecnologia ambiental através da criação de produtos de alto valor agregado a partir de lamas de águas residuais, ele tem 9 patentes, mais de 500 publicações científicas, 9 livros e 95 capítulos de livros. Atualmente supervisão 10 Ph.D, 3 M.Sc, e 4 associados de pesquisa.

Surampalli RY: graus Ph.D em engenharia ambiental da Iowa State Universidades, respectivamente.Ele é um engenheiro profissional registrado e também placa certificada engenheiro ambiental (BCEE) da Academia Americana de Engenheiros Ambientais (AAEE) desde 1985. Ele tem mais de 450 publicações técnicas, incluindo 12 patentes, 11 livros, 61 capítulos de livros, mais de 200 arbitradas (peer-reviewed) artigos de periódicos mais de 200 apresentações em conferências nacionais e internacionais, editado 12 arbitrado anais de conferências, e dado mais de 80 plenária, o keynote ou apresentações convidadas em todo o mundo.

Yan Song: Ph.D. (Ciência Água, INRS, Universidade de Quebec). Pesquisador Associado.

Zhang Xiaolei: Ph.D. (Ciência Água, INRS, Universidade de Quebec). Pesquisador Associado.BEZAWADA Jyothi, (Ciência Água, INRS, Universidade de Quebec). Pesquisador Associado.

doutorandos:
Aad Duha
Mthiazhakn Kuttiraja
Ram Saurabh Kumar
Yellapu, Shravan Kumar

Descrição do Projeto

O aumento dramático na demanda por combustíveis de transporte e do aumento das preocupações ambientais, juntamente com reservas de petróleo bruto decrescentes, têm aumentado a ênfase na energia renovável. Biodiesel, um dos combustíveis alternativos e renováveis promissoras, foi visto com crescente interesse e da sua capacidade de produção tem sido bem desenvolvido nos últimos anos, e cada vez mais atenção tem sido dada à produção de biodiesel a partir de microorganismos oleaginosas como matéria-prima tradicional (óleos vegetais) é ficando inacessíveis. No entanto, os relatórios económicos mostrou que o custo do óleo microbiano (> 10 $ / galão) de produção é tão alta de ser comparáveis com os óleos de plantas (<4.5 $ / galão). O custo principal (maior do que 50% do custo total) é a partir da utilização de matérias-primas, incluindo fonte de carbono e nutrientes. Portanto, os produtores de biodiesel está procurando utilizando matérias-primas mais baratas, como recursos renováveis, como as lamas de águas residuais e / ou glicerol em bruto.

Por conseguinte, existe uma necessidade urgente de desenvolver processo económico e sustentável para glicerol em bruto e / ou a utilização de lamas de águas residuais, a fim de facilitar ainda mais a produção de biodiesel em escala comercial.

lodo de esgoto é produzido naturalmente em grande quantidade em todo o mundo. As soluções atuais de gestão das lamas são incineração, aplicação de fertilizantes, ea deposição em aterro, que causam emissões de gases de efeito estufa. As lamas contém nutrientes abundantes que são essenciais para o crescimento do microrganismo. A utilização das lamas de águas residuais, como matéria-prima para cultivar microrganismos oleaginosos reduziria o custo de produção de lípidos e reduzir a pressão de eliminação das lamas.

No nosso projecto, em primeiro lugar, as estirpes de levedura e de fungos filamentosos altamente activas foram isoladas a partir de lamas de solo / águas residuais, em seguida, eles foram usados para desenvolver um processo para a produção de lípidos usando glicerol em bruto e / ou de lamas de águas residuais, como matéria-prima (esterilizada ou não esterilizada) .

lamas municipais de águas residuais (primário, secundário e misto) e celulose e papel industrial lodo de esgoto secundário foram utilizados para o cultivo de microrganismos oleaginosa para desenvolver um processo para a produção de lipídios. foi avaliada suspensa efeito concentração de sólidos na acumulação de lípidos. Lipid separada dos microorganismos foi convertido em biodiesel por transesterificação. O biodiesel majoritariamente continha C16 (20% -30%) e C18 (60% -70%). A sua composição é semelhante à do biodiesel convertido a partir de gorduras animais, incluindo manteiga, banha, e sebo. Os resultados mostraram que uma tonelada de lama seca produziu cerca de 210 kg de biodiesel (≈61 gal). Com base nos resultados, foram avaliadas balanço energético e as emissões de GEE do processo. Uma tonelada de lama seca para a produção de biodiesel poderia trazer 4-6 GJ de ganho de energia e 6 -18 tonelada de redução de emissões de GEE. A estimativa de custos mostrou que por galão de biodiesel produzido a partir de lodo foi de cerca de US $ 3,5, o que é comparável com o biodiesel de óleo à base de plantas (4,3 US $ / gal) e petro-diesel (3,2 US $ / gal). Ele indica que, por tonelada de lodo seco, que produz cerca de 61 litros de biodiesel cria 213,5 US $. No entanto, ele custaria cerca de US $ 100 para a eliminação por lodo de m3 que geralmente contém 80% de água. Ela é igual a 500 que R $ é necessária para despejar uma tonelada de lama seca. utilização de lamas para a produção de biodiesel proporciona ambiente e de custo lucros.

Durante a produção de biodiesel, um subproduto chamado glicerol é gerado numa proporção de 100 kg de glicerol / por kg de biodiesel produzido. É normalmente misturado com metanol, óleo de un-transesterificado, água, e catalisador, e, assim chamado glicerol em bruto que tem um 30% a 80% de teor de glicerol w / w. geração de glicerol em bruto no processo tornou-se progressivamente um problema devido ao boom de produção de biodiesel. Purificação de glicerol em bruto está se tornando desfavorável devido à rápida diminuição do preço glicerol refinado. O glicerol é uma fonte de carbono simples e facilmente para ser usada por microorganismos. Uso de glicerol em bruto como fonte de carbono para microorganismo oleaginosa irá criar um ciclo de limpeza da produção de biodiesel (glicerol em bruto → lipídico → biodiesel + glicerol em bruto). Além disso, a pressão da gestão de glicerol em bruto seria muito reduzida.

A adição de glicerol em bruto a lama foi investigada como um meio para o cultivo de microrganismos oleaginosos. O biodiesel continha 40% - 45% de C16 w / w e 50% - 60% de C18, que é semelhante à de biodiesel a partir de óleo de palma. Uma tonelada de lodo seco e uma tonelada de glicerol produzido cerca de 380 kg de biodiesel (112 gal). Partindo do princípio de que houve 210 kg de biodiesel a partir de lamas, assim, 180 kg de biodiesel era devido à adição de uma tonelada de glicerol. Isto indica que o rendimento de biodiesel a partir de glicerol é de 0,18 g / g de glicerol. É comparável com o rendimento de utilização de meio sintético de glicerol (0,19 g / g de glicerol), na qual os produtos químicos foram utilizados como azoto, fósforo, e a fonte mineral. Ele revela que o lodo é um meio eficiente para a produção de microrganismos oleaginosos.

A combinação de lamas e glicerol em bruto da produção de biodiesel parece proporcionar mais vantagens económicas do que a utilização de lamas de solo.

Há biomassa residual gerado após a separação de lípidos. Com lamas e lamas de glicerol como meio para o cultivo de microrganismos oleaginosos, 500 kg e 600 kg de biomassa residual, respectivamente, foram produzidas por tonelada de lamas utilizadas. Ele mostrou que a quantidade de lamas é largamente reduzido após a produção de biodiesel. Mesmo que, a biomassa residual tem de ser esvaziado, o custo de escoamento irá ser reduzida a metade (50%). Na verdade, a biomassa residual é livre de lípido, mas contém azoto, fósforo e outros elementos e é bom para o crescimento das plantas agrícolas.

Assim, este estudo fornece uma maneira eficiente de gerenciar o lodo de esgoto e gerados simultaneamente bio-energia. Ele reduz a quantidade de resíduos e diminui o custo tratamento de resíduos. Os experimentos foram realizados em frascos de agitação, então aumentada para 15 L fermentador e planta piloto 2000L. O desempenho é estável. Neste estudo, o nosso próprio laboratório isolado microrganismos oleaginosos foram empregados para a produção de biodiesel a partir de lamas. glicerol em bruto em combinação com lodo também tem dado muito bons resultados.

As implicações desta pesquisa altamente original são duplamente significativo. Por um lado, a biomassa residual e / ou subprodutos da indústria (que são normalmente difícil e dispendiosa a eliminação dos) pode ser convertido em bio-energética, oferece soluções concretas às preocupações ambientais e, por outro lado, o custo de produção do bio -energy tornou-se económica.

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A produção de biodiesel a partir de lipídeo acumulado em microorganismos cultivados com lodo de esgoto.

 Eustudo  e tarfeas 

 Elisa fez 100% pontos no teste Gesatao integrada empresa de alimento,Enrgia e meioambiente.

 Danii Mariz fez 100% pontos no teste Desenvovimento de Tecnologia e meioambinte .

  Danii Mariz fez 50% pontos no teste Sistema de tratamentos de efluentes.

Topico  

Aula pratica sobre projeto de energia limpa para

miniempresa e biocombustivel :Elaboracao de fluxogramas

de processo e operacao

Topico : 

GESTAO TECNOLOGICA MINIEMPRESA , REFFINARIA

aula pratica de fluxograma de energia

Temos innformacao  sobre biorefinarias , bom vamos ter caminho desenolver projeto nao ser perdido sem objetivo so foco sem pensa o gol, sem objetivos