dc.contributor.author | Costa, Talles Barcelos da | |
dc.date.accessioned | 2018-02-21T20:20:33Z | |
dc.date.available | 2018-02-21T20:20:33Z | |
dc.date.issued | 2017-03-24 | |
dc.identifier.citation | COSTA, Talles Barcelos da. Produção de hidrogênio e metano a patir de glicerol bruto e cultura mista em reatores anaeróbios de leito fluidizado termofílicos. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2017. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9479. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9479 | |
dc.description.abstract | The study aimed to evaluate the continuous production of hydrogen and methane under
thermophilic conditions (55 °C) using crude glycerol as substrate and mixed culture. The first
study aimed at the production of H2, and therefore, an acidogenic anaerobic fluidized bed
reactor (AFBR) called RA was operated under hydraulic retention time (HRT) variation
between 8 and 0.5 h while the affluent glycerol concentration was fixed in 10.0 g L-1. The
results showed that the maximum content, 78.5% and H2 volumetric productivity,
1.46 L h-1 L-1, were reached in HRT of 0.5 h. The maximum H2 yield value of was
1.28 mol H2 mol-1 glycerolconsumed, reached in HRT of 1 h. The main metabolites related to
high H2 production were butyric acid and butanol, but there was a high production of
1,3-propanediol in the HRT of 6 h, reaching maximum yield of
0.80 mol 1,3-PDO mol-1 glycerolconsumed. The second study, in turn, consisted in evaluating the
influence of the adaptation strategy adopted in the operation of two methanogenic AFBR,
RM1 e RM2. The RM1 was operated under affluent glycerol concentration variation between
1.0 and 7.0 g L-1, while HRT was fixed in 24 h and the applied organic loading rate (OLR’)
variation between 1.0 and 7.0 kg COD m-3 d-1. The maximum content, 86.2% and CH4 yield,
0.47 m3 CH4 kg-1 CODapplied, were reached in the OLR’ of 1.0 and 3.0 kg COD m-3 d-1,
respectively. The maximum CH4 volumetric productivity, 4.27 L d-1 L-1, was reached in the
OLR’ of 7.0 kg COD m-3 d-1. At RM2 the HRT ranged from 36 to 6 h while the affluent
glycerol concentration was set at 10.0 g L-1 and the OLR’ variation between 6.7 and
40.0 kg COD m-3 d-1. It was observed that the application of high TCO’ in an unadapted
reactor, was shown degenerative to the production of CH4, due to the accumulation of volatile
acids in the system. Thus, it can be inferred that crude glycerol, the main by-product of
biodiesel biorefineries, can be used in the production of bioenergy (H2 and CH4) and valueadded
metabolites, valuing the productive chain of this biofuel. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Biodiesel | por |
dc.subject | Glicerol bruto | por |
dc.subject | Hidrogênio | por |
dc.subject | Metano | por |
dc.subject | Reator anaeróbio de leito fluidizado | por |
dc.subject | Crude glycerol | eng |
dc.subject | Hydrogen | eng |
dc.subject | Methane | eng |
dc.subject | Anaerobic fluidized bed reactor | eng |
dc.title | Produção de hidrogênio e metano a patir de glicerol bruto e cultura mista em reatores anaeróbios de leito fluidizado termofílicos | por |
dc.title.alternative | Hydrogen and methane production from crude glycerol and mixed culture in thermophilic anaerobic fluidized bed reactors | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Silva, Edson Luiz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9720274214573371 | por |
dc.description.resumo | O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção contínua de hidrogênio e metano,
sob condições termofílicas (55 °C), utilizando glicerol bruto como substrato e cultura mista. O
primeiro estudo visou a produção de H2, e para tanto, um reator anaeróbio de leito fluidizado
(RALF) acidogênico denominado RA foi operado sob variação do tempo de detenção
hidráulica (TDH) entre 8 a 0,5 h, enquanto a concentração afluente de glicerol foi fixada em
10,0 g L-1. Os resultados obtidos mostraram que o máximo conteúdo, 78,5% e produtividade
volumétrica de H2, 1,46 L h-1 L-1, foram alcançados no TDH de 0,5 h. O máximo valor de
rendimento de H2 foi 1,28 mol H2 mol-1 glicerolconsumido, atingido no TDH de 1 h. Os
principais metabólitos relacionados à elevada produção de H2 foram o ácido butírico e
butanol, porém houve elevada produção de 1,3-propanodiol no TDH de 6 h, alcançando
rendimento máximo de 0,80 mol 1,3-PDO mol-1 glicerolconsumido. O segundo estudo, por sua
vez, consistiu na avaliação da influência da estratégia de adaptação adotada na operação de
dois RALF metanogênicos, RM1 e RM2. O RM1 foi operado sob variação da concentração
afluente de glicerol entre 1,0 a 7,0 g L-1, enquanto o TDH foi fixado em 24 h e a taxa de
carregamento orgânico aplicada (TCO’) variando entre 1,0 a 7,0 kg DQO m-3 d-1. O máximo
conteúdo, 86,2% e rendimento de CH4, 0,47 m3 CH4 kg-1 DQOaplicada, foram atingidos nas
TCO’ de 1,0 e 3,0 kg DQO m-3 d-1, respectivamente. A máxima produtividade volumétrica de
CH4, 4,27 L d-1 L-1, foi alcançada na TCO’ de 7,0 kg DQO m-3 d-1. No RM2 o TDH variou de
36 a 6 h, enquanto a concentração afluente de glicerol foi fixada em 10,0 g L-1 e a TCO’
variando entre 6,7 a 40,0 kg DQO m-3 d-1. Foi observado que a aplicação de elevadas TCO’
em um reator não adaptado, mostrou-se degenerativa à produção de CH4, devido ao acúmulo
de ácidos voláteis no sistema. Assim, pode-se inferir que o glicerol bruto, principal
subproduto das biorrefinarias de biodiesel, pode ser utilizado na produção de bioenergia (H2 e
CH4) e metabólitos de valor agregado, valorizando a cadeia produtiva deste biocombustível. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 133228/2015-0 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/8440460530579863 | por |