Avaliação da produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reatores acidogênicos a partir de soro de queijo e vinhaça de cana-de-açúcar sem ajuste de pH e de água residuária rica em proteínas gerada em indústria de processamento de atum (2022)
- Authors:
- Autor USP: RIBEIRO, JAQUELINE CARDOSO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-06092022-154559
- Subjects: FERMENTAÇÃO; HIDROGÊNIO; ÁCIDOS GRAXOS; PROTEÍNAS
- Keywords: Ácidos graxos voláteis; Conversão de proteínas; Fermentação escura; Sem tampões
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho, avaliou-se a produção de biohidrogênio (bioH2), ácidos orgânicos (AO) e solventes, por fermentação escura a partir de três resíduos agroindustriais: o soro de queijo, a vinhaça de cana-de-açúcar e a água residuária do cozimento de atum em conserva. No primeiro estudo, foram utilizados reatores UASB - Upflow Anaerobic Sludge Blanket (reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo) e de leito fixo estruturado (LE) sem ajuste de pH para o processamento do soro, em condição mesofílica. Este primeiro estudo foi dividido em 3 etapas. A etapa 1 foi conduzida como um experimento controle com substrato constituído de sacarose e apresentou um rendimento médio de H2 (HY) respectivo de 1,9 ± 1,9 e 1,1 ± 0,7 mol H2 mol-1 sacaroseconsumida para o reator UASB e LE. A etapa 2 foi realizada com soro como substrato e não houve produção de bioH2, porém uma alta concentração máxima de ácido láctico foi obtida (9,6 g L-1). A etapa 3 foi operada com uma estratégia de adaptação da biomassa alimentando inicialmente os reatores com sacarose e substituindo-a gradativamente por soro, e trouxe melhores resultados de bioH2 em comparação à etapa 2. Valores acima de 50% nas concentrações de H2 no biogás foram obtidos para o UASB ao longo de toda a etapa, no entanto, a produção de bioH2 a longo prazo não pôde ser alcançada. No próximo estudo, dois reatores UASB, em condição mesofílica (30°C) (U30) e termofílica (55°C) (U55) foram operados com vinhaça sem ajuste de pH e a mesmaestratégia de adaptação da biomassa com sacarose e introdução gradativa do substrato foi utilizada. A produção de bioH2 foi viável apenas com sacarose e pH abaixo de 3,0, com valores médios respectivos de 1,5 ± 0,7 e 1,5 ± 1,1 mol H2 mol-1 sacaroseconsumida para o U30 e U55, os quais cessaram com a substituição da sacarose pela vinhaça. Quando o soro e a vinhaça eram os únicos substratos, as bactérias não produtoras de hidrogênio substituíram as hidrogenogênicas encontradas com sacarose, conforme o valor de pH nos reatores aumentou naturalmente. Resultados promissores de produção de AO e solventes foram obtidos com vinhaça, com um rendimento médio de 376 ± 52 e 248 ± 122 mg DQOAO g-1 DQOtent para os reatores U30 e U55, respectivamente. No último estudo, um reator contínuo de mistura alimentado com água residuária de cozimento de atum em conserva foi avaliado. Foram obtidos resultados extremamente satisfatórios de conversão do substrato a AO com um grau máximo de acidificação de 73%. No entanto, não foi possível a obtenção de uma alta seletividade de produtos. A composição do substrato se mostrou tão importante quanto o pH, pois alguns aminoácidos (AA) podem ter diferentes produtos de degradação dependendo das condições operacionais ou das interações com outros AA, dificultando a obtenção de alta seletividade no processo. Os três substratos avaliados neste estudo mostraram um grande potencial para a produção de AO por fermentação escura e vale destacar que resultadosextremamente promissores foram obtidos mesmo nas etapas sem ajuste de pH
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2022
- Data da defesa: 08.07.2022
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
RIBEIRO, Jaqueline Cardoso. Avaliação da produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reatores acidogênicos a partir de soro de queijo e vinhaça de cana-de-açúcar sem ajuste de pH e de água residuária rica em proteínas gerada em indústria de processamento de atum. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-06092022-154559/. Acesso em: 22 fev. 2026. -
APA
Ribeiro, J. C. (2022). Avaliação da produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reatores acidogênicos a partir de soro de queijo e vinhaça de cana-de-açúcar sem ajuste de pH e de água residuária rica em proteínas gerada em indústria de processamento de atum (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-06092022-154559/ -
NLM
Ribeiro JC. Avaliação da produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reatores acidogênicos a partir de soro de queijo e vinhaça de cana-de-açúcar sem ajuste de pH e de água residuária rica em proteínas gerada em indústria de processamento de atum [Internet]. 2022 ;[citado 2026 fev. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-06092022-154559/ -
Vancouver
Ribeiro JC. Avaliação da produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reatores acidogênicos a partir de soro de queijo e vinhaça de cana-de-açúcar sem ajuste de pH e de água residuária rica em proteínas gerada em indústria de processamento de atum [Internet]. 2022 ;[citado 2026 fev. 22 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-06092022-154559/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2022.tde-06092022-154559 (Fonte: oaDOI API)
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