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Previous issue date: 2010-11-22 / The growing demand for energy and attempt to replace the energy matrix
based on fossil fuels causes exist multiple searches in the search for alternative
fuels. Hydrogen gas, which has potential energy 2.5 times larger than any
hydrocarbon, and when burned releases only water, being their combustion free
greenhouse gas potentializing. Several processes have been used for the
production of biohydrogen. Of these processes is based on anaerobic degradation
of waste, especially rich in carbohydrates. The parboiling is a process hydrothermal
treatment of rice in the husk, which aims to improve the nutritional quality of the
product. The rice parboiling generates approximately 4 L of effluent per kilogram of
rice. This effluent presents a high content of organic substances and nutrients such
as nitrogen and phosphorus, showing significant concentrations of carbohydrates
also. The potential of hydrogen production from the effluent of parboiling rice was
tested on reactors with anaerobic sludge of UASB heat-treated with sludge
acidogenic hydrogen producer. Also studied the need for addition of nutrients to
effluent parboiled for hydrogen production. The pH of the experiment was kept 5.5
to avoid growth of arquea metanogenic, that consume hydrogen. The temperature
of the reactor was maintained at 20 ± 5 ºC. The experiment was mounted in batch
of 48 hours, using sucrose as substrate control. The effluent from parboiled rice
presents an average concentration of COD gross 4988.6 mg L-1 and carbohydrate
1030.0 mg L-1. Of the UASB anaerobic sludge heat-treated produced hydrogen
with maximum rate of 62, 3 mL. g-1 COD removed, while the slime acidogenic
produced 217.5 mL g-1 COD removed. The acidogenic reactor fed with effluent
from parboiling presented removing 32.9% COD and 77.8% carbohydrates.
Maximum production of hydrogen from the effluent was 9, 61 mL. Hydrogen gas
production per gram of SSV in acidogenic reactor fed with sucrose was superior to
reactor fed with effluent from parboiling. Reactors with three different gradients of
addition of nutrients have been tested, showing that the hydrogen production was
not significantly increased with increasing concentration of nutrient solution,
indicating that the effluent from parboiling has potential for hydrogen production by
anaerobic processes without the need for addition of nutrients tested. / A crescente demanda por energia e a tentativa de substituir a matriz
energética baseada nos combustíveis fósseis faz com que existam várias
pesquisas na busca de combustíveis alternativos. O gás hidrogênio, que possui
potencial energético 2,5 vezes maior que qualquer hidrocarboneto, e que quando
queimado libera somente água, sendo sua combustão livre de gases
potencializadores do efeito estufa. Vários processos têm sido utilizados para a
produção de biohidrogênio. Um desses processos é baseado na degradação
anaeróbia de resíduos, principalmente os ricos em carboidratos. A parboilização é
um processo hidrotérmico do arroz com casca, que tem por objetivo melhorar a
qualidade nutritiva do produto. A parboilização do arroz gera cerca de 4L de
efluente por quilo de arroz produzido. Esse efluente apresenta taxas elevadas de
substâncias orgânicas e nutrientes como nitrogênio e fósforo, apresentando
também concentrações consideráveis de carboidratos. O potencial de produção de
hidrogênio do efluente da parboilização do arroz foi testado em reatores com lodo
anaeróbio de UASB tratado termicamente e com lodo acidogênico produtor de
hidrogênio. Também se estudou a necessidade de adição de nutrientes ao efluente
de parboilizado para produção de hidrogênio. O pH do experimento foi mantido a
5,5 para evitar o crescimento de árqueas metanogênicas, consumidoras de
hidrogênio. A temperatura do reator foi mantida a 20± 5°C. O experimento foi
montado em batelada de 48 horas, utilizando sacarose como substrato controle. O
efluente da parboilização do arroz apresenta uma concentração média de DQO
bruta de 4988,6 mg.L-1 e de carboidratos de 1030,0 mg L-1. O lodo anaeróbio de
UASB tratado termicamente produziu hidrogênio com taxa máxima de 62,3mL.g-1
DQO removida, enquanto o lodo acidogênico produziu 217,5 mL.g-1 DQO
removida. O reator acidogênico alimentado com efluente da parboilização
apresentou remoção de 32,9% de DQO e de 77,8% de carboidratos. A produção
máxima de hidrogênio do efluente foi de 9,61mL. A produção de gás hidrogênio por
grama de SSV no reator acidogênico alimentado com sacarose foi superior ao
reator alimentado com efluente da parboilização. Os reatores com três diferentes
gradientes de adição de nutrientes foram testados, mostrando que a produção de
hidrogênio não foi aumentada significativamente com o aumento da concentração
da solução de nutrientes, indicando que o efluente da parboilização tem potencial
de produção de hidrogênio por processos anaeróbicos, sem a necessidade de
adição dos nutrientes testados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpel.edu.br:123456789/1280 |
| Date | 22 November 2010 |
| Creators | Leite, Tatiane Lotufo |
| Contributors | CPF:20732660025, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4763076J5, Leite, Fabio Pereira Leivas |
| Publisher | Universidade Federal de Pelotas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFPel, BR, Biotecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPEL, instname:Universidade Federal de Pelotas, instacron:UFPEL |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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