00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Produção de hidrogênio a partir da manipueira em reator anaeróbio de leito fixo
Autor(es): Nunes, Andressa Noé
Primeiro Orientador: Oliveira Netto, Antônio Pedro de
metadata.dc.contributor.referee1: Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de
metadata.dc.contributor.referee2: Ribeiro, Rogers
Resumo: As futuras necessidades de energia são o maior desafio para o nosso planeta e o hidrogênio surge como elemento-chave para uma solução de energia potencial para o século XXI, capaz de auxiliar questões de emissões ambientais, sustentabilidade e segurança energética. A utilização de resíduos agroindustriais para a produção de hidrogênio tem se mostrado uma tendência bastante promissora, pois o seu descarte indevido gera problemas ambientais. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar a produção de hidrogênio a partir do resíduo do processamento da mandioca (manipueira), em reator anaeróbio de leito fixo (RALF) operado sob aumento progressivo da taxa de carregamento orgânico (TCO) de 12 kg.m-3.dia-1 a 96 kg.m-3.dia-1 O material suporte para a aderência da biomassa foi argila expandida com diâmetro entre 2,8 – 3,35 mm e o reator foi inoculado com lodo anaeróbio suíno pré-tratado termicamente. O reator foi operado por 250 dias e o aumento progressivo da TCO foi realizado mantendo a DQO afluente em torno de 4000 mg. L-1, durante toda a operação do reator e variando o tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8 horas até 1 hora. O rendimento máximo de hidrogênio foi obtido no TDH de 2h (1,66 mol H2/mol glicose). Os metabolitos solúveis presentes durante o funcionamento do reator foram o ácido acético (30,72% a 84,9%), ácido butírico (2,89% a 29,13%), o ácido propiônico (3,98% a 13,09%), o capróico (0,55% a 22,79%) e o etanol (3,64% a 10,46%). Apesar do pré-tratamento térmico do inóculo, foi observada a produção de metano juntamente com o hidrogênio em todas as fases operacionais. Dessa forma, foi possível obter produtos com valor agregado.
Abstract: Future energy needs are the greatest challenge facing our planet and hydrogen emerges as key element to a potential energy solution for the twenty-first century, able to assist environmental emissions issues, sustainability and energy security. The use of agro-industrial waste for the production of hydrogen has shown a very promising trend, because its improper disposal creates environmental problems. Thus, the objective of the research was to evaluate the production of hydrogen from cassava processing residue in anaerobic fixed bed reactor operated under progressively increasing organic loading rate of 12 kg.m-3.d-1 a 96 kg.m-3.d-1 .The support material for the adhesion of biomass was expanded clay with a diameter between 2.8 - 3.35 mm, and the reactor was inoculated with anaerobic sludge pre heat-treated. The reactor was operated for 250 days and the progressive increase of TCO was carried out keeping the COD affluent around 4000 mg. L-1, throughout the operation of the reactor and varying the hydraulic retention time (HRT) of 8 hours to 1 hour. The maximum yield of hydrogen was obtained in HRT of 2h (1.66 mol H2 / mol glucose). The soluble metabolites present during operation of the reactor were acetic acid (30.72% to 84.9%), butyric acid (2.89% to 29.13%), propionic acid (3.98 to 13. 09%), caproic acid (0.55% and 22,79%) and ethanol (3.64% to 10.46%). Methane production was observed along with hydrogen in all operating phases. Thus, it was possible to obtain value-added products.
Palavras-chave: Hidrogênio – Produção
Manipueira
Mandioca
Reator anaeróbio anaeróbio de leito fixo
Biorreator
Cassava
Acidogenesis
Organic loading rate
Bioreactor
Metabolites
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento
Citação: NUNES, Andressa Noé. Produção de hidrogênio a partir da manipueira em reator anaeróbio de leito fixo. 2019. 83 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento) – Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2015.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/5207
Data do documento: 24-jul-2015
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