Aeração intermitente em biorreatores coluna de bolhas: uma alternativa eficiente para redução do consumo de ar

dc.contributor.advisor-co1Almeida, Letícia Pereira
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7211415053407035
dc.contributor.advisor1Badino Junior, Alberto Colli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6244428434217018
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8350-9846
dc.contributor.authorCaporrino, Giancarlo Liceu
dc.date.accessioned2025-05-29T17:53:22Z
dc.date.issued2025-02-18
dc.description.abstractThis course completion work aimed to study intermittent oxygen transfer in pneumatic chemical bioreactors, through a comparative analysis with the method conventionally used for aeration of biochemical processes: the continuous regime. The aim was to verify the feasibility of replacing this method with the pulsed regime, as an efficient alternative for reducing gas consumption. For this purpose, preliminary tests were carried out under different conditions of opening and closing of the air flow control valve (decided through a central point factorial experimental design), in the water/air system, to determine important parameters in the efficiency of the process, such as the volumetric coefficient of oxygen transfer and oxygen transfer efficiency. These tests served as the basis for a statistical analysis of significance, which supported the decision to choose the conditions used (3vvm continuous and 3vvm 1F/3A) to conduct the cultures with biological beings. Then, experiments were carried out in duplicate with Saccharomyces cerevisiae yeasts in the two most promising conditions. The results demonstrated a 2% higher yield of cell growth to substrate consumption under intermittent aeration conditions. In addition, a 25% reduction in gas consumption was observed, representing significant savings in crops and contributing to the viability of the process.eng
dc.description.resumoEste trabalho de conclusão de curso teve como objetivo estudar a transferência de oxigênio intermitente em biorreatores químicos pneumáticos, por meio de uma análise comparativa com o método convencionalmente utilizado para aeração de processos bioquímicos: o regime contínuo. Buscou-se verificar a viabilidade de substituição desse método pelo regime pulsado, como alternativa eficiente para a redução do consumo de gás. Para isso, foram realizados ensaios preliminares em diferentes condições de abertura e fechamento da válvula reguladora da vazão de ar (definidas por meio de um planejamento experimental fatorial com ponto central), no sistema água/ar, a fim de determinar parâmetros relevantes para a eficiência do processo, como o coeficiente volumétrico de transferência de oxigênio e a eficiência de transferência de oxigênio. Esses ensaios embasaram a análise estatística de significância, que fundamentou a decisão de escolha das condições utilizadas (3vvm contínua e 3 vvm 1F/3A) para condução dos cultivos com organismos biológicos. Em seguida, foram realizados experimentos em duplicata com levedura Saccharomyces cerevisiae sob as duas condições mais promissoras. Os resultados demonstraram um rendimento do crescimento celular, em relação ao consumo de substrato, 2% superior na condição de aeração intermitente. Além disso, observou-se uma redução de 25% no consumo de gás, representando uma economia significativa nos cultivos e contribuindo para a viabilidade do processo.
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationCAPORRINO, Giancarlo Liceu. Aeração intermitente em biorreatores coluna de bolhas: uma alternativa eficiente para redução do consumo de ar. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22137.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22137
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseEngenharia Química - EQ
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectCoeficiente de transferência de oxigênio
dc.subjectEficiência de transferência de oxigênio
dc.subjectIntermitência
dc.subjectAeração
dc.subjectSimulaFerm
dc.subjectReatores pneumáticos
dc.subjectColuna de bolhas
dc.subjectEconomia
dc.subjectOxigênio
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA
dc.titleAeração intermitente em biorreatores coluna de bolhas: uma alternativa eficiente para redução do consumo de ar
dc.title.alternativeIntermittent aeration in bubble column bioreactors: an efficient alternative for reducing air consumptioneng
dc.typeTCC

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