Produção de hidrogênio e metano a partir da vinhaça de cana-de-açúcar em reatores anaeróbios de leito fluidizado

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Gois , Georgia Nayane Silva Belo
• Orientador(a): Amorim, Eduardo Lucena Cavalcante de
• Banca de defesa: Almeida, Renata Maria Rosas Garcia , Rocha, Allani Christine Monteiro Alves da , Salomon, Karina Ribeiro
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Alagoas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Digestão anaeróbia; Sistema de duas fases; Acidogênese; Metanogênese; Vinhaça – Cana-de-açúcar; Hidrogênio – Produção; Metano – Produção; Anaerobic digestion; Two phases system; Acidogenesis; Methanogenesis; Vinasse - Sugar cane; Hydrogen-Production; Methane-Production
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/1761

A preocupação com as questões ambientais tem se tornado cada vez mais nítida, levando à procura por novas tecnologias limpas e sustentáveis. Devido a isto, sobressaem os estudos por fontes renováveis de energia, tendo a produção de etanol representação de destaque em fonte renovável no país. A vinhaça, principal subproduto da produção de etanol, pode ser convertida a biogás pelo processo de digestão anaeróbia. Nesse contexto, surgem estudos sobre uma promissora alternativa para aumentar a produção de fonte de energia limpa, a produção hidrogênio e de metano a partir de processos anaeróbios. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi aplicar o resíduo agroindustrial do processamento de cana-de-açúcar em reatores anaeróbios para a produção biológica de hidrogênio e metano, estudando, simultaneamente, a fases acidogênica e metanogênica. Os reatores foram operados sob aumento progressivo da carga orgânica volumétrica (COV), variando o tempo de detenção hidráulica (TDH) de operação. Para a aderência dos microrganismos, a argila expandida foi empregada como material suporte nos dois reatores. A produção de hidrogênio e metano no sistema de duas fases foi identificada, sendo obtidas maiores produção, rendimento e porcentagem no biogás de hidrogênio no TDH de 4 h, correspondendo aos valores de 0,33 L H2/h L, 2,40 mol H2/mol glicose e 32,85%. Para a produção, rendimento e porcentagem de metano no biogás, foram observados maiores valores no TDH de 12 h. Tais valores corresponderam, respectivamente, a 0,00708 L CH4/h L, 0,0235 L CH4/g DQO e 51,81%. Durante a operação dos reatores foi observada a presença, em todas as fases, dos ácidos acético (12,2 - 7,9%), butírico (31,3 - 38,2%), isobutírico (2,5 - 1,9%), propiônico (16,2 - 23%), capróico (1,3 - 1,2%) e valérico (1,7 - 1,1%), além de metanol (22 - 11,3%) e etanol (12,8 - 15,2%). Concluímos no geral que o presente trabalho teve um ganho muito interessante tanto para produção de biogás, como também um ganho ambiental, pois se trata de um tratamento de efluente industrial.