Produção de biohidrogênio a partir de soro de leite em AnSBBR com recirculação da fase líquida (2015)
- Authors:
- Autor USP: LIMA, DANIEL MOUREIRA FONTES - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: AFLUENTES; TEMPERATURA; DISSACARÍDEOS; REATORES ANAERÓBIOS; BIOFILMES; ÁGUAS RESIDUÁRIAS
- Language: Português
- Abstract: O presente estudo investigou a aplicação de dois tipos de AnSBBR (reatores anaeróbio com biofilme e operados em batelada e batelada alimentada sequenciais: com recirculação da fase líquida e com agitação) para produção de biohidrogênio tratando água residuária sintética (a base de soro de leite e lactose, respectivamente). O AnSBBR com recirculação da fase líquida, que foi o estudo principal do presente trabalho, apresentou problemas na produção de hidrogênio utilizando soro de leite como substrato. Algumas alternativas, como adaptação da biomassa com substratos puros de degradação mais fácil, controle do pH em valores muito baixos e diferentes formas de inoculação foram testadas, entretanto, sem obtenção de sucesso. A solução do problema foi obtida ao refrigerar o meio de alimentação a 4°C para evitar a fermentação no frasco de armazenamento, retirar a uréia e a suplementação de nutrientes, e realizar lavagens periódicas do material suporte para retirada de parte da biomassa. Dessa forma eliminaram-se indícios de produção de H2S por possível ação de bactérias redutoras de sulfato (BRS) e atingiu-se uma produção estável de hidrogênio sem, entretanto, eliminar completamento o metano, que foi produzido em baixas concentrações. Depois de atingida a estabilidade, investigou-se a influência da concentração afluente de substrato, do tempo de enchimento e da temperatura na produção de biohidrogênio no AnSBBR com recirculação da fase líquida tratando soro de leite. O estudo da concentração afluente apresentou um ponto ótimo para a concentração de 5400 mgDQO.L-1, atingindo valores de 0,80 molllj.mol' lactose e de 660 mLH2.L-1 .d-l • O estudo do tempo de enchimento apresentou resultados similares para as condições analisadas. Com relação à temperatura, os melhores resultados foram obtidos com a temperatura mais baixa testada de 15°C(1,12 moll-lymollactose" e 1080 mLH2.L-1 .d-1 ), sendo que na temperatura mais alta testada (45°C) não ocorreu produção de hidrogênio. Para o AnSBBR com agitação mecânica, que foi um estudado complementar realizado pelo fato da lactose ser o principal complemento do soro de leite, o desempenho do biorreator foi avaliado de acordo com influência conjunta do tempo de ciclo (te - 2, 3 e 4 h), da concentração afluente (CSTA-3600-5400 mgDQO.L-1 ) e da carga orgânica volumétrica aplicada (COAV - 9,3, 12,3, 13,9, 18,5 e 27,8 mgDQO.L-1.d-1 ). Foram obtidos excelentes resultados: consumos de carboidratos (lactose), com valores médios sempre acima de 90% e uma produção estável de biohidrogênio em todas as condições estudadas, com metano em baixas concentrações apenas na condição de maior COAV. A diminuição do te apresentou tendência clara de melhora sobre o RMCRe,n (rendimento molar entre hidrogênio produzido e carboidrato removido) apenas para as condições com menor concentração CSTA,havendo uma relação direta entre CSTA e RMCRc,n em todos os valores de te, exceto para o tempo de ciclo de 3 h, exatamente onde ocorreu produção de metano. O melhor valor de RMCRe,n obtido na operação com lactose (1,65 moIH2.moICarboidrato-1 ) foi superior aos obtidos em outros trabalhos utilizando a mesma configuração de reator e sacarose como substrato. As análises filogenéticas mostraram que a maioria dos clones analisados foi semelhante à Clostridium. Além destes, clones filogeneticamente semelhantes com a Família Lactobacilaceae, especificamente Lactobacillus rhamnosus foram observados em menor porcentagem no reator, assim como clones com sequências semelhantes a Acetobacter indonesiensis
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2015
- Data da defesa: 02.06.2015
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ABNT
LIMA, Daniel Moureira Fontes. Produção de biohidrogênio a partir de soro de leite em AnSBBR com recirculação da fase líquida. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11052016-092510/. Acesso em: 04 nov. 2024. -
APA
Lima, D. M. F. (2015). Produção de biohidrogênio a partir de soro de leite em AnSBBR com recirculação da fase líquida (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11052016-092510/ -
NLM
Lima DMF. Produção de biohidrogênio a partir de soro de leite em AnSBBR com recirculação da fase líquida [Internet]. 2015 ;[citado 2024 nov. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11052016-092510/ -
Vancouver
Lima DMF. Produção de biohidrogênio a partir de soro de leite em AnSBBR com recirculação da fase líquida [Internet]. 2015 ;[citado 2024 nov. 04 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11052016-092510/ - Influência da razão de recirculação na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo
- Comparison of the use of sucrose and glucose as a substrate for hydrogen production in an upflow anaerobic fixed-bed reactor
- Optimization performance of an AnSBBR applied to biohydrogen production treating whey
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