Influência da relação carbono/fósforo (C/P) na produção de hidrogênio em reator...

Este projeto avaliou o efeito da relação carbono/fósforo (C/P) na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo empacotado de fluxo ascendente alimentado com água residuária sintética a 25°C. O projeto foi dividido em 4 etapas nas diferentes relações C/P: 96, 191, 382 e 765. Cada etapa durou aproximadamente 60 dias. Conduziu-se o ensaio hidrodinâmico com Tempo de Detenção Hidráulica teórico (TDHteo) de 2 horas. Foram monitoradas as variáveis Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Suspensos Voláteis (SSV), pHefluente, sacarose, ácidos voláteis, álcoois, composição (hidrogênio, dióxido de carbono e metano) e a vazão do biogás produzido. Os valores médios de rendimentos obtidos de H2 foram de 0,47; 0,94; 0,31 e 0,62 mol H2.mol sac-1 para as relações C/P de: 96, 191, 382 e 765, respectivamente. Quanto à produção do biogás, obteve-se concentrações médias de H2 de 56,1; 58,1; 60,0 e 57,0%, para as relações C/P de: 96, 191, 382 e 765, respectivamente. Os produtos intermediários gerados foram similares nas diferentes etapas, sendo os mais relevantes o etanol e os ácidos acético e butírico. A perda de biomassa no sistema foi maior para relação C/P=96. Ao longo de todas as 4 operações, houve uma queda na produção de biogás, possivelmente ocasionada pela redução gradual do TDH, devido a colmatação do leito motivado pelo crescimento celular, fenômeno que talvez tenha dificultado que o processo de acidogênese fosse concluído.

Palavras-chave em Inglês

Hydrogen production
Wastewater
Anaerobic process
Bioreactor
Bioenergy

Resumo em Inglês

This Project evaluated the effect of the carbon/phosphorus (C/P) ratio on hydrogen production in an up-flow fixed-bed anaerobic reactor fed with synthetic wastewater, operated at 25°C and with a hydraulic detention time (HDT) of 2 hours. The experimental protocol was divided in 4 stages in which the ratio C/P ranged from 96 to 765. Each stage lasted 60 days approximately. It were monitored the chemical oxygen demand (COD), Volatile Suspended Solids (VSS), pHeffluent, sucrose, volatile acids, alcohols, composition (hydrogen, carbon dioxide and methane), and the gas flow produced. The mean values of hydrogen productivity were 0,47; 0,94; 0,31 e 0,62 mol.H2.mol.suc-1, for C/P ratios of 96, 191, 382 e 765, respectively. The average content of H2 was 56,1; 58,1; 60,0 e 57,0%, for C/P ratios of 96, 191, 382 and 765, respectively. The intermediate products were similarly produced in all stages, so that the most relevant were ethanol, acetic and butyric acids. Biomass losses mainly occurred at ratio C/P=96. Throughout the stages, the biogas production declined, possibly because of the gradual reduction of the HDT, due to the clog up of the media, phenomena that might had hindered the completion of acidogenesis.

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Data de Publicação

2015-05-26

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