Trabalho de Conclusão de Curso
Documento
Autoria
Unidade da USP
Data de Apresentação
Orientador
Banca
Innocentini, Murilo Daniel de Mello
Foresti, Eugenio
Título em Português
Avaliação da potencialidade de produção de hidrogênio e AGV’s a partir de efluentes industriais e domésticos utilizando diferentes Inóculos
Palavras-chave em Português
Ácidos graxos - projeto - produção
Efluentes
Reatores anaeróbicos
Tratamento de águas residuárias
Resumo em Português
Este trabalho teve como objetivo avaliar a potencialidade da produção de hidrogênio a partir de efluentes industriais e domésticos, em reator anaeróbio operando em batelada, utilizando-se dois tipos de inóculo, sendo um de reator anaeróbio produtor de hidrogênio (Inóculo I) e outro com uma cultura de microrganismos utilizados na indústria de laticínios (Inóculo II). Os efluentes testados foram vinhaça, glicerol, esgoto sanitário e uma solução sintética de sacarose. Além disso, a avaliação da produção de ácidos graxos voláteis também foi observada de forma detalhada. Como ensaio complementar foi realizada uma etapa metanogênica posterior a alguns ensaios com o Inóculo I. Os resultados mostraram que, para o Inóculo I, a vinhaça e a solução de sacarose têm o maior potencial de produção de hidrogênio, possivelmente devido à grande quantidade de carboidratos em suas composições. A produção específica máxima e o rendimento da produção de hidrogênio para a sacarose chegaram a valores de 109 mL H2/g SSV e 106 mL H2/g DQO, respectivamente. A vinhaça apresentou produção específica máxima de 30,9 mL H2/g SSV e um alto valor de rendimento de 262,5 mL H2/g DQO. Sobre a produção de ácidos e álcoois, a vinhaça produziu principalmente os ácidos acético (28,1 mg/L), propiônico (61,5 mg/L) e butírico (17,1 mg/L) e também etanol (18,8 mg/L) e n-butanol (23,5 mg/L). Esgoto sanitário produziu principalmente os ácidos lático (51,7 mg/L), butírico (20,7 mg/L) e propiônico (25,5 mg/L) e o glicerol produziu principalmente os ácidos acético (23,6 mg/L), málico (18,5 mg/L), propiônico (58,3 mg/L) e lático (92,8 mg/L), além do n-butanol (24,1 mg/L). Para o Inóculo II o glicerol resultou nos maiores valores para produção específica máxima de hidrogênio, com 76 mL H2/g SSV e um rendimento de 56,1 mL H2/g DQO. A sacarose forneceu o maior valor de rendimento, com aproximadamente 91 mL H2/g DQO e uma produção específica máxima de 66 mL H2/g SSV. Sobre a produção de ácidos e álcoois, a vinhaça produziu principalmente os ácidos acético (88,6 mg/L), propiônico (68 mg/L) e butírico (39,9 mg/L), e a sacarose produziu pricipalmente ácido acético (38,7 mg/L), etanol (47,6 mg/L) e n-butanol (23,5 mg/L). Esgoto sanitário produziu principalmente os ácidos acético (64,6 mg/L) e capróico (44,3 mg/L), e o glicerol produziu principalmente ácido succínico (52,7 mg/L) e etanol (63,6 mg/L). Com relação à produção sequencial de hidrogênio e metano, a interação entre as fases acidogênica e metanogênica ocorreu em todos os sistemas, com produtos da primeira fase sendo utilizados na segunda fase. O glicerol, com produção específica máxima de 83,1 mL CH4/g SSV e rendimento de 114 mL CH4/g DQO, e a vinhaça, com produção específica máxima de 65,8 mL CH4/g SSV e rendimento de 81,4 mL CH4/g DQO, apresentaram os maiores potenciais de aplicação
Palavras-chave em Inglês
batch reactor
volatile fatty acids (VFA's)
biologic treatment of effluents
Resumo em Inglês
This study aimed to evaluate the potenciability of producing hydrogen from industrial and domestic effluents in anaerobic reactor operating in batch, using two types of inoculum, one from an anaerobic reactor producing hydrogen (inoculum I) and another with a culture of microorganisms used in the dairy industry (inoculum II). The effluents used were vinasse, glycerol, domestic sewage and a synthetic solution of sucrose. Furthermore, evaluation of production of volatile fatty acids was also observed in detail. As additional test was realized a methanogenic step after the acidogenic tests with the inoculum I. The results showed that for the inoculum I, vinasse and sucrose solution have the greatest potential for hydrogen production, possibly due to the large amount of carbohydrates in their compositions. The specific production and maximum yield of hydrogen for sucrose reached values of 109 mL H2 / g VSS and 106 mL H2 / g COD, respectively. The vinasse showed maximum specific production of 30.9 mL H2 / g of VSS and a high yield value of 262.5 mL H2 / g COD. About the production of acids and alcohols, vinasse produced especialy the acetic acid (28.1 mg / L), propionic acid (61.5 mg / L) and butyric acid (17.1 mg / L) and also ethanol (18.8 mg / L) and n-butanol (23.5 mg / L). Domestic sewage produced specialy lactic acid (51.7 mg / L), butyric acid (20.7 mg / L) and propionic acid (25.5 mg / L) and glycerol produced acetic acid (23.6 mg / L), malic acid (18.5 mg / L), propionic acid (58.3 mg / L) and lactic acid (92.8 mg / L), addition of n- butanol (24.1 mg / L). For the inoculum II, glycerol resulted on the highest values for maximum specific hydrogen production with 76 mL H2 / g VSS and a yield of 56.1 mL H2 / g COD. The sucrose gave the highest yield with approximately 91 mL H2 / g COD and maximum specific production of hydrogen of 66 mL H2 / g VSS. About the production of acids and alcohols, vinasse produced especialy the acetic acid (88.6 mg / L), propionic acid (68 mg / L) and butyric acid (39.9 mg / L) and sucrose produced specialy acetic acid (38, 7 mg / L), ethanol (47.6 mg / L) and n-butanol (23.5 mg / L). Domestic sewage produced acetic acid (64.6 mg / L), caproic acid (44.3 mg / L) and glycerol produced specialy succinic acid (52.7 mg / L) and ethanol (63.6 mg / L). Regarding the sequential production of hydrogen and methane, the interaction between the acidogenic and methanogenic phases occurred in all systems, with first stage products being used in the second phase. Glycerol, with maximum specific production of 83,1 mL CH4 / g VSS and yield 114 mL CH4 / g COD, and vinasse, with maximum specific production of 65.8 mL CH4 / g VSS and yield 81.4 mL CH4 / g COD, showed greater potential for application
Arquivos
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome(s) do(s) autor(es) do trabalho.
 
Data de Publicação
2011-02-11
Número de visitas
2730
Número de downloads
3155
Copyright © 2010 Biblioteca Digital de Trabalhos Acadêmicos da USP. Todos os direitos reservados.