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Previous issue date: 2014-03-28 / Não recebi financiamento / This work aimed to evaluated the biological hydrogen production using crude glycerol as feedstock in two anaerobic reactors: (1) anaerobic fluidized bed reactor (AFBR), that allows
high mass transfer, and (2) an expanded granular sludge blanket reactor, that can used with high efficiency even at high organic loading. In the AFBR, it was evaluated the influence of HRT (14, 12, 10, 8, 6, 4, 2 and 1 hour) in the hydrogen production using crude glycerol as feedstock at 5 g.L-1 and expanded clay as support material. In the EGSB, the HRT varied from 24 to 1 hour, it was used the same feedstock as that used in the AFBR. The reactors were maintained at controlled temperature at 30°C. The noculum for AFBR and EGSB was granular sludge taken from UASB reactor treating poultry slaughterhouse that was previously submitted to heat treatment. In the AFBR, the hydrogen production rate (HPR) increased from 0.08 to 0.73L.h-1.L -1 with the decrease at HRT from 14 to 1 hour, respectively. The hydrogen yield (HY) did not presented the same trend and remained almost unchanged (0.62, 0.76, 0.73, 0.75, 0.60, 0.58, 0.69, 0.85 molH2.mol-1glycerol). For this reactor, the main byproducts were 1,3-propanediol (1,3-PD), ethanol, acetic, butyric and propionic acid. The highest 1,3-PD (1,230 mg.L-1), ethanol (723 mg.L-1), acetic acid (204 mg.L-1), propionic acid (759 mg.L-1) and butyric acid (324 mg.L-1) concentration occurred at HRT of 6, 14, 8, 2, 6 hours, respectively. In the EGSB, the HPR and the HY presented the same trend: HPR increased from 0.018 to 1.708 L.h-1.L-1 and HY increased from 0.19 to 2.87 molH2.mol-1glycerol with the decrease in the HRT from 14 to 1 hour. For both reactors, the AFBR and the EGSB,the highest HPR and HY occurred at HRT of 1 hour. As well as for the AFBR, the main byproducts quantified in the EGSB were 1,3-propanediol (1,3-PD), ethanol, acetic, butyric
and propionic acid. The highest 1,3-PD (1,606 mg.L -1), ethanol (400 mg.L-1), acetic acid (219 mg.L-1), propionic acid (1,075 mg.L-1) and butyric acid (248 mg.L-1) concentration occurred at HRT of 16, 12, 16, 8, 20 hours, respectively. / O presente estudo avaliou a produção biológica de hidrogênio utilizando glicerol bruto como
matéria-prima em dois reatores anaeróbios: (1) reator anaeróbio de leito fluidizado (RALF),
que possibilita elevada transferência de massa, e (2) um reator de leito granular expandido
(EGSB), que pode apresentar alta eficiência mesmo quando aplicadas elevadas cargas
orgânicas. No RALF, foi avaliada a influência do TDH (14, 12, 10, 8, 6, 4, 2 e 1 hora) na
produção de hidrogênio utilizando o glicerol bruto como matéria-prima na concentração de 5
g.L-1 e argila expandida como material de suporte. No EGSB, o TDH estudado variou de 24 a
1 hora, e o substrato e a concentração foram as mesmas que os utilizadas no RALF. Os
reatores foram mantidos em temperatura controlada de 30 °C. O inóculo para ambos os
reatores, RALF e EGSB, foi lodo granular de reator UASB utilizado no tratamento de água
residuária de abatedouro de aves, que foi previamente submetido ao tratamento térmico. No
RALF, a taxa de produção de hidrogênio (HPR) aumentou de 0,08 para 0,73L.h-1.L- 1 com a
diminuição do TDH de 14 para 1 hora, respectivamente. O rendimento de hidrogênio (HY)
não apresentou a mesma tendência e manteve-se praticamente inalterado (0,62; 0,76; 0,73;
0,75; 0,60; 0,58; 0,69 e 0,85 molH2.mol-1glicerol) . Para este reator, os principais metabólitos
foram 1,3-propanodiol (1,3-PD), etanol, ácido acético, butírico e propiônico. A maior
concentração de 1,3- PD (1.230 mg.l-1), etanol (723 mg.L -1 ), ácido acético (204 mg.L-1), ácido
propiônico (759 mg.L-1) e ácido butírico (324 mg.L-1) foi observada nos TDH de 6, 14, 8, 2, 6
horas, respectivamente. No EGSB, o HPR e HY apresentaram a mesma tendência: o HPR
aumentou de 0,018-1,708 L.h-1.L-1 e o HY aumentou de 0,19-2,87 molH2.mol-1 glicerol com a
diminuição do TDH de 14 para 1 hora. Para ambos os reatores, o RALF e o EGSB, a maior
HPR e o maior HY foram observados no TDH de 1 hora. Assim como para o RALF, os
principais metabólitos quantificados no EGSB foram 1,3- propanodiol (1,3-PD), etanol, ácido
acético, ácido butírico e ácido propiônico. A maior concentração de 1,3- PD (1.606 mg.L-1),
etanol (400 mg.L -1), ácido acético (219 mg.L-1), ácido propiônico (1.07 mg.L -1) e ácido
butírico (248 mg.L -1) foi observada no TDH de 16, 12, 16, 8 e 20 horas, respectivamente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7361 |
| Date | 28 March 2014 |
| Creators | Bosio, Morgana |
| Contributors | Silva, Edson Luiz |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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