Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado (2008)
- Authors:
- Autor USP: SHIDA, GESSIA MOMOE - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: HIDROGÊNIO; REATORES DE LEITO FLUIDIFICADO
- Language: Português
- Abstract: A matéria orgânica presente nas águas residuárias representa uma matéria prima barata para integrar o processo de digestão anaeróbia e gerar fontes de energia alternativas, como o hidrogênio. O hidrogênio pode substituir os combustíveis fósseis não renováveis e diminuir as emissões de gases do efeito estufa responsável por grande parte da mudança climática global. A combustão do hidrogênio com o oxigênio produz somente vapor d'água e representa 2,75 vezes mais conteúdo de energia que qualquer hidrocarboneto. Além disso, os ácidos orgânicos gerados no processo podem ser utilizados como fonte de carbono para a produção de metano, hidrogênio por organismos fototróficos e biopolímeros e, para a remoção de nutrientes biológicos. A produção de hidrogênio tem sido estudada em reatores de crescimento suspenso e de crescimento imobilizado como o reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), reator anaeróbio de leito fixo e reator anaeróbio de leito fluidificado. O objetivo desse estudo foi avaliar a produção de hidrogênio e ácidos orgânicos em um reator anaeróbio de leito fluidificado contendo argila expandida como material suporte. O reator tinha 190 cm de altura, 5 cm de diâmetro interno e um volume de 4192 'CM POT.3'. O reator foi inoculado com lodo pré-tratado termicamente a 90 graus Celsius por 10 minutos para o enriquecimento do inóculo acidogênico. O sistema foi operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8, 6, 4, 2 e 1 h e foi alimentado com águaresiduária sintética contendo 2000 mg/L de glicose. A operação contínua teve duração de 178 dias, e em cada TDH o reator foi operado durante, aproximadamente, 30 dias. A 30 grau Celsius e pH de 3,8, cerca de 91 a 98% da glicose foi removida. A diminuição do TDH de 8 para 1 h conduziu a um aumento na velocidade média de produção de hidrogênio volumétrico de 0,27 para 1,03 L/h.L, respectivamente. A máxima velocidade de produção de hidrogênio, de 1,28 L/h.L, foi obtida ) em TDH de 1 h. Em geral, o rendimento de produção de hidrogênio diminuiu com o TDH, de 3,29 mols 'H IND.2'/mol glicose em TDH de 8 h para 2,40 mols 'H IND.2'/mol glicose em TDH de 1 h. O biogás não continha metano e o conteúdo máximo de hidrogênio foi de 37% em TDH de 2 h. Foi observada uma correlação linear entre a velocidade de produção de hidrogênio e a taxa de carregamento orgânico (TCO). Ainda, a TCO máxima de 104 kg/'M POT.3'.d não inibiu a produção de hidrogênio. Os maiores metabólitos solúveis foram o ácido butírico (41,72-53,63%) e o ácido acético (34,09-49,99%) com insignificante concentração de etanol (menor do que 9,0%). A produção de hidrogênio estável e a porcentagem de ácido butírico sobre o ácido acético indicam que o tratamento térmico do lodo foi efetivo e uma típica fermentação do tipo ácido butírico pode ser assegurada por Clostridium. Além disso, foram alcançados bons desempenhos de produção de hidrogênio sob condições de pH em torno de 4,0
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2008
- Data da defesa: 28.04.2008
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ABNT
SHIDA, Gessia Momoe. Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado. 2008. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01072008-153819/. Acesso em: 13 out. 2024. -
APA
Shida, G. M. (2008). Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01072008-153819/ -
NLM
Shida GM. Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado [Internet]. 2008 ;[citado 2024 out. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01072008-153819/ -
Vancouver
Shida GM. Produção de hidrogênio e ácidos orgânicos por fermentação acidogênica em reator anaeróbio de leito fluidificado [Internet]. 2008 ;[citado 2024 out. 13 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01072008-153819/
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