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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40943| Título: | Impacto do pré-tratamento alcalino na eficiência cinética e no rendimento específico de biogás a partir de substrato exaurido de Agaricus bisporus |
| Título(s) alternativo(s): | Impact of alkaline pretreatment on the kinetic efficiency and specific biogas yield from spent Agaricus bisporus |
| Autor(es): | Cintra, Alex Henrique Pereira, Karina do Vale |
| Orientador(es): | Pietrobelli, Juliana Martins Teixeira de Abreu |
| Palavras-chave: | Biogás Agaricus (Cogumelo) Biomassa Digestão anaeróbia Biogas Agaricus Biomass |
| Data do documento: | 15-Jul-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | CINTRA, Alex Henrique; PEREIRA, Karina do Vale. Karina do Vale. Impacto do pré-tratamento alcalino na eficiência cinética e no rendimento específico de biogás a partir de substrato exaurido de Agaricus bisporus. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2026. |
| Resumo: | A crescente geração de resíduos agroindustriais e a necessidade de ampliar a participação de fontes renováveis na matriz energética impulsionam o desenvolvimento de tecnologias voltadas ao aproveitamento energético da biomassa. Nesse contexto, o substrato exaurido proveniente do cultivo de Agaricus bisporus apresenta potencial para produção de biogás por digestão anaeróbia, embora sua elevada fração lignocelulósica limite a biodegradação da matéria orgânica. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito do pré-tratamento alcalino com solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 1% sobre a eficiência da produção de biogás a partir do substrato exaurido de Agaricus bisporus. Inicialmente foi realizada a caracterização gravimétrica do resíduo, seguida da condução de ensaios de digestão anaeróbia em reatores em batelada de 250 mL mantidos a 35 °C. O desempenho do substrato pré-tratado foi comparado ao do material in natura por meio da produção acumulada de biogás e da modelagem cinética utilizando o modelo de Gompertz modificado, permitindo estimar o potencial máximo de produção, a taxa máxima de geração e a fase lag do processo. Os resultados indicaram que o pré-tratamento alcalino promoveu alterações favoráveis à biodisponibilidade da biomassa, refletindo em maior eficiência de conversão da matéria orgânica e melhoria dos parâmetros cinéticos da digestão anaeróbia quando comparado ao substrato sem tratamento. Os resultados obtidos corroboram estudos da literatura sobre a aplicação de prétratamentos em biomassas lignocelulósicas e demonstram o potencial do substrato exaurido de Agaricus bisporus como matéria-prima para geração de energia renovável. Dessa forma, conclui-se que o pré-tratamento alcalino representa uma estratégia promissora para aumentar o aproveitamento energético desse resíduo agroindustrial, contribuindo para a valorização de resíduos e para os princípios da economia circular. |
| Abstract: | The increasing generation of agro-industrial waste and the need to expand the share of renewable sources in the energy matrix are driving the development of technologies aimed at the energetic use of biomass. In this context, the spent substrate from Agaricus bisporus cultivation has potential for biogas production through anaerobic digestion, although its high lignocellulosic fraction limits the biodegradation of organic matter. Thus, this study aimed to evaluate the effect of alkaline pre-treatment with a 1% sodium hydroxide (NaOH) solution on the efficiency of biogas production from the spent substrate of Agaricus bisporus. Initially, a gravimetric characterization of the waste was performed, followed by anaerobic digestion tests in 250 mL batch reactors maintained at 35 °C. The performance of the pre-treated substrate was compared to that of the untreated material through cumulative biogas production and kinetic modeling using the modified Gompertz model, allowing the estimation of the maximum production potential, the maximum generation rate, and the lag phase of the process. The results showed that alkaline pre-treatment promoted changes favorable to the biomass's bioavailability, leading to higher efficiency in organic matter conversion and improved kinetic parameters of anaerobic digestion compared to the untreated substrate. The results support studies in the literature on the use of pre-treatments in lignocellulosic biomass and show the potential of exhausted Agaricus bisporus substrate as a raw material for renewable energy generation. In this way, it can be concluded that alkaline pre-treatment represents a promising strategy to increase the energy use of this agro-industrial residue, contributing to the valorization of waste and to the principles of the circular economy. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40943 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia Química |
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