00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/2994
Tipo: Dissertação
Título: Produção de hidrogênio a partir do melaço de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de leito fluidificado
Título(s) alternativo(s): Production of hydrogen from sugarcane molasses in anaerobic fluidized bed reactor
Autor(es): Chaves, Taciana Carneiro
Primeiro Orientador: Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de
metadata.dc.contributor.referee1: Almeida, Renata Maria Rosas Garcia
metadata.dc.contributor.referee2: Santos, André Bezerra dos
Resumo: O hidrogênio é uma das fontes de energia mais estudadas na atualidade. Este pode ser produzido de várias formas, dentre as quais, se destaca a sua produção biológica a partir de fontes renováveis, tais como resíduos industriais e domésticos ricos em carboidratos. Nesse contexto, o melaço de cana-de-açúcar, um subproduto gerado na produção de açúcar, contem grande quantidade de matéria orgânica e, portanto, ao passar pelo processo de digestão anaeróbia, pode ser convertido em hidrogênio. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi utilizar um reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF) em temperatura ambiente para produzir hidrogênio a partir de melaço de cana de açúcar alimentado a 25 gDQO.L-1. O volume total do reator foi 1,2 L. O material suporte empregado para garantir a adesão microbiana foi o pneu triturado e a fonte de microrganismos consistiu de lodo coletado de um reator de manta de lodo (UASB) usado numa estação de tratamento de esgoto. Foram analisadas diferentes cargas orgânicas volumétricas (COV) e tempos de detenção hidráulica (TDHs: 12, 6, 4 e 3 h), obtidos a partir da variação da vazão do sistema. A máxima taxa de produção de hidrogênio (HPR = 1,44 LH2.L-1Reator.h-1) foi alcançada no TDH de 4 h equivalendo a 373,25 kJ.L-1Reator.d-1 de taxa de produção de energia (EPR-H2). O maior rendimento de hidrogênio (HY = 3,07 molH2.mol-1 glicose) foi obtido no TDH ótimo de 6 h. O conteúdo de hidrogênio no biogás atingiu 25,95% de H2. Os principais metabólitos produzidos foram o etanol e o ácido acético, a partir de fermentação tipo etanol. A análise de PCR-DGGE revelou que a comunidade bacteriana do reator sofreu alterações estruturais ao longo da diminuição do TDH, as quais foram reduzindo até obtenção de 88% de similaridade entre os TDHs de 4 h e 3 h.
Abstract: Hydrogen is one of the most studied energy sources nowadays. It can be produced in a number of ways, among which its organic production from renewable sources, such as industrial and household waste rich in carbohydrates, stands out. In this context, sugarcane molasses, a byproduct generated in the production of sugar, contains a large quantity of organic matter and, therefore, when passing through the process of anaerobic digestion, can be converted into hydrogen. Thus, the objective of this study was to use an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) at room temperature to produce hydrogen from sugarcane molasses fed at 25 gDQO.L-1. The total volume of the reactor was 1.2 L.The support material employed to ensure microbial adhesion was the crushed tire and the source of microorganisms consisted of sludge collected from a sludge blanket reactor (UASB) used in a sewage treatment plant. Different volumetric organic loads (VOL) and hydraulic retention times (HRTs: 12, 6, 4 and 3 h), obtained from the variation of the system flow, were analyzed. A maximum hydrogen production rate (HPR = 1.44 LH2.L-1Reactor.h-1) was achieved at HRT of 4 h with a energy production rate (EPR-H2) of 373.25 kJ.L-1Reactor.d-1. The highest hydrogen yield (HY = 3.07 molH2.mol-1glucose) was obtained at optimal HRT of 6 h. The hydrogen content in the biogas reached 25.95% H2 (HRT 6 h). The main metabolites produced were ethanol and acetic acid, from ethanol type fermentation. PCRDGGE analysis revealed that the bacterial community of the reactor underwent structural changes along the decrease of HRT, which were reduced until obtaining an 88% similarity between HRTs of 4 h and 3 h.
Palavras-chave: Reator anaeróbio
Hidrogênio
Melaço de cana-de-açúcar
Engenharia química
Anaerobic reactor
Hydrogen
Sugar cane molasses
Chemical Engineering
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: CHAVES, Taciana Carneiro. Produção de hidrogênio a partir do melaço de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de leito fluidificado. 2018. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2018.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/2994
Data do documento: 7-mar-2018
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Produção de hidrogênio a partir do melaço de cana-de-açúcar em reator anaeróbio de leito fluidificado.pdf3.17 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.