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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8806
Tipo: | Dissertação |
Título: | Produção de bio-hidrogênio a partir de frutas e vegetais residuais em reatores anaeróbios em batelada |
Título(s) alternativo(s): | Biohydrogen production from residual fruits and vegetables in anaerobic batch reactors |
Autor(es): | Lima, Gabryel Pontes |
Primeiro Orientador: | Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de |
metadata.dc.contributor.referee1: | Peiter, Fernanda Santana |
metadata.dc.contributor.referee2: | Marinho, José Luis Gomes |
Resumo: | A quantidade de alimento desperdiçada tem se tornado um problema ambiental, econômico e social. O consumo sustentável e o reaproveitamento podem ser alternativas para solucionar estes problemas. A fermentação anaeróbia surge como uma alternativa de baixo custo para reaproveitar o resíduo, obtendo produtos de valor agregado. Este estudo investigou o efeito do pré-tratamento ácido (1,6-6,4 % v/v), pH inicial (4,00-7,00) e volume de inóculo (25-75% v/v) na produção anaeróbia de bio-hidrogênio por culturas mistas aclimatada (50% v/v de substrato e 50% v/v de lodo tratado termicamente) em reatores em batelada, utilizando um planejamento fatorial completo. A fermentação foi realizada em reatores com 42 mL de volume útil, mantidos sob uma temperatura de 35±1°C e rotação de 120 rpm. O modelo de Gompertz modificado pode descrever o progresso da produção acumulada de hidrogênio nos ensaios em batelada deste estudo com sucesso. O experimento mostrou que o pH inicial e o volume de inoculo influenciaram significativamente na produção de bio-hidrogênio individual e interativamente. O rendimento máximo de hidrogênio de 646,7 mL/g carboidrato consumido durante a fermentação foi obtido com o pré-tratamento ácido de 6,4% v/v. Enquanto a taxa máxima de produção de hidrogênio de 2,3 mL/h foi obtida com o pré-tratamento ácido de 1,6% v/v. Em ambos os casos, o pH inicial foi 4,00 e o volume de inóculo foi igual a 75% v/v. De um modo geral, os resultados mostraram o potencial de produção de hidrogênio com as condições aplicadas. |
Abstract: | The amount of food losses has become an environmental, economic and social problem. Sustainable consumption and reuse can be alternatives to solve these problems. Anaerobic fermentation emerges as a low-cost alternative to reuse the residue, obtaining value-added products. This study investigated the effect of acid pretreatment (1,6-6,4% v/v), initial pH (4,00- 7,00) and inoculum size (25-75% v/v) on fermentative biohydrogen production by acclimatized mixed cultures (50% v/v of substrate in 50% v/v heat-treated anaerobic sludge) was investigated in batch tests, using a full factorial design. An anaerobic fermentation was conducted in serum bottle with 42 mL working volume incubated at 35±1°C and 120 rpm. Modified Gompertz model could describe the progress of cumulative hydrogen production in the batch tests of this study successfully. The experiment showed that initial pH and inoculum size significantly influenced biohydrogen production individually and interactively. The maximum hydrogen yield of 646.7 mL/g of carbohydrate consumed during the fermentation was estimated at the acid pretreatment of 6.4% v/v. While the maximum hydrogen production rate of 2.3 mL/h was estimated at the acid pretreatment of 1.6% v/v. In both cases, the initial pH was 4.00 and the inoculum size was 75% v/v. In general, the results showed the potential for hydrogen production under the applied conditions. |
Palavras-chave: | Fermentação anaeróbica Bio-hidrogênio Resíduos orgânicos Reatores em batelada Anaerobic fermentation Biohydrogen Organic waste Batch reactors |
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: | LIMA, Gabryel Pontes. Produção de bio-hidrogênio a partir de frutas e vegetais residuais em reatores anaeróbios em batelada. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2020. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8806 |
Data do documento: | 28-fev-2020 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC |
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