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Estratégias para a produção contínua de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo (2014)

  • Authors:
  • USP affiliated author: ROJAS, MELIDA DEL PILAR ANZOLA - EESC
  • School: EESC
  • Sigla do Departamento: SHS
  • Subjects: REATORES ANAERÓBIOS; HIDROGÊNIO (PRODUÇÃO); BIOMASSA; ÁGUAS RESIDUÁRIAS
  • Language: Português
  • Abstract: O reator anaeróbio de leito fixo tem demonstrado viabilidade para produzir hidrogênio a partir de águas residuárias. No entanto, a liberação do biogás não tem sido contínua devido à diminuição constante da carga orgânica volumétrica específica (COVe) causada pelo acúmulo de biomassa no leito ao longo do tempo. A redução da COVe junto com o envelhecimento da biomassa tem sugerido o estabelecimento de microorganismos consumidores dos constituintes do biogás ('H IND.2'/'C0 IND.2') responsáveis por cessar a produção de hidrogênio. Neste trabalho, cinco estratégias foram propostas visando a produção de hidrogênio por longo prazo operacional e com estabilidade, mediante a fixação da COVe, as quais incluíram a alteração da estruturação do leito, inverter o escoamento, realizar descartes periódicos de biomassa e variar a carga orgânica volumétrica aplicada (COV) por meio da variação do tempo de detenção hidráulica (TDH) e da concentração do substrato. Os resultados demonstraram que a manutenção da COVe em um valor adequado permite a produção contínua de hidrogênio. A ordenação do leito, utilizando polietileno de baixa densidade e espuma, e o escoamento descendente favoreceram a diminuição do acúmulo de biomassa e junto com os descartes de biomassa foi possível manter a COVe em um valor estável próximo de 5 g sacarose g-1 SSV d-1. A produção volumétrica de hidrogênio (PVH) foi contínua com valor médio de 0,6 L 'H IND.2'/L d e rendimento (YH2) próximo a 0,5 mol 'H IND.2'/mol sc. Por outro lado, o escoamento ascendente e os descartes de biomassa em reator de leito empacotado e ordenado atingiram uma PVH média de 2,2 ± 0,2 e 3,13 ± 0,07 L 'H IND.2'/L d quando a COVe foi mantida em 2,6 e 4,4 g sacarose/g SSV d, respectivamente. Por último a variação da COV permitiu manter a COVe entre 3,8 e 6,2 g sacarose/g SSV d, atingindo um YHz médio de 2 mol 'H IND.2'/mol sce um incremento da PVH de 2,4 a 8,9 L 'H IND.2'/L d durante 60 dias consecutivos. Ainda que com resultados satisfatórios referentes à manutenção por longo período operacional e estabilidade na produção de hidrogênio, a supersaturação deste gás no meio líquido, devido a limitações de transferência de massa, foi a principal causa de perdas de hidrogênio neste tipo de reator
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 05.08.2014
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    • ABNT

      ANZOLA ROJAS, Mélida del Pilar; ZAIAT, Marcelo. Estratégias para a produção contínua de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo. 2014.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01102014-104046/pt-br.php >.
    • APA

      Anzola Rojas, M. del P., & Zaiat, M. (2014). Estratégias para a produção contínua de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01102014-104046/pt-br.php
    • NLM

      Anzola Rojas M del P, Zaiat M. Estratégias para a produção contínua de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01102014-104046/pt-br.php
    • Vancouver

      Anzola Rojas M del P, Zaiat M. Estratégias para a produção contínua de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-01102014-104046/pt-br.php


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