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Please use this identifier to cite or link to this item: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3055
Tipo do documento: Tese
Title: Avaliação de reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada (AnSBBR) visando à produção de hidrogênio a partir de água residuária de fecularia de mandioca
Other Titles: Evaluation of an anaerobic sequencing batch biofilm reactor (AnSBBR) on biohydrogen production from cassava processing wastewater
Autor: Andreani, Cristiane Lurdes 
Primeiro orientador: Gomes, Simone Damasceno
Primeiro coorientador: Rodrigues, José Alberto Domingues
Primeiro membro da banca: Costa, Monica Sarolli Silva de Mendonça
Segundo membro da banca: Sene, Luciane
Terceiro membro da banca: Ratusznei, Suzana Maria
Quarto membro da banca: Albanez, Roberta
Resumo: Reatores anaeróbios operados em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada (AnSBBR) têm sido utilizados com sucesso no tratamento de águas residuárias. Atualmente, essa configuração vem sendo utilizada para produção biológica de hidrogênio a partir de substratos sintéticos e complexos com bons resultados em termos de estabilidade e produtividade. Tendo em vista os bons desempenhos alcançados por tal configuração, foi realizada a avaliação de um reator AnSBBR, com capacidade total de 6,0 L e volume útil de 4,3 L (2,3 L volume residual e 2,0 L volume tratado por ciclo), destinado à produção de hidrogênio, cujo substrato foi água residuária de fecularia de mandioca. Foram avaliadas oito condições experimentais, nas quais foram aplicadas quatro cargas orgânicas volumétricas (5,0; 12,0; 14,0 e 18 gCarb.L-1.d-1), calculadas em função da concentração afluente (2000; 3200; 4200; 4700 e 5000 mgCarb.L-1) e do tempo de ciclo (4, 3 e 2 h). A alimentação do sistema foi realizada pela variação do tempo de enchimento do reator. Dessa forma, foram conduzidos ensaios em: i) batelada, em que a alimentação ocorre em 20 minutos; e ii) batelada alimentada, na qual, a alimentação ocorre durante 50% do tempo total de ciclo. Na inoculação do reator, foram utilizadas culturas mistas provenientes da água residuária autofermentada e do lodo anaeróbio termicamente tratado. Foram obtidas as maiores produtividade molar de 36 molH2.m-3.d-1, produção volumétrica de 2,2 LH2. L-1.d-1 (carga orgânica volumétrica aplicada de 14 g.L-1.d-1) e rendimento molar de 4,9 molH2.kg-1Carb (carga orgânica volumétrica aplicada de 12 g.L-1.d-1) nos ensaios com os maiores tempos de ciclo (4 h) e inoculados com lodo anaeróbio e água residuária autofermetada. As presenças de ácido lático e da bacteriocina nisina foram verificadas em todos os ensaios, logo, há indícios da existência de bactérias láticas. Assim, é possível se justificar a total ausência de hidrogênio, verificada em dois dos ensaios, ambos inoculados com água residuária autofermentada.
Abstract: Anaerobic sequencing batch biofilm reactors (AnSBBR) have been used successfully in wastewater treatment. Currently, this setting has been used for biological production of hydrogen from synthetic and complexes substrates with reasonable results in stability and productivity. Considering the good performance achieved by such configuration, an AnSBBR reactor with a 6.0-L total capacity and a 4.3-L useful volume (2.3-L residual volume and 2.0-L treated volume by cycle) was evaluated, since its goal was hydrogen production, whose substrate was cassava wastewater. Eight experimental conditions were evaluated, in which four volumetric organic loads were applied (5.0; 12.0; 14 and 18 gCarb.L-1 d-1) calculated according to influent concentration (2,000; 3,200; 4,200; 4,700 and 5,000 mgCarb.L-1) and cycle time (4; 3 and 2 h). The AnSBBR feeding of the system was carried out by varying the reactor filling time. Thus, assays were carried out in: i) batch, in which the reactor filling occurs in 20 minutes; and ii) fed- batch, in which the reactor filling occurs during 50% of the total cycle time. Reactor inoculation was carried out with mixed cultures from autofermentation of cassava wastewater and anaerobic sludge that was thermally treated. The highest molar productivities were 36 molH2.m-3.d-1, while volumetric productivity was 2.2 LH2.L-1.d-1 (applied volumetric organic load of 14 g.L-1.d-1) and molar yield was 4.9 molH2.kg-1Carb (applied volumetric organic load of 12 g.L-1.d-1) in assays with the highest cycle times (4 h), inoculated with anaerobic sludge and autofermented cassava wastewater. Lactic acid and bacteriocin nisin were recorded in all the studied assays, consequently, it is evident the presence of lactic bacteria. Therefore, the total hydrogen absence can be explained in both assays, inoculated with autofermented cassava wastewater.
Keywords: Biohidrogênio
Resíduos agroindustriais
Processos fermentativos
Estratégia de alimentação
Biohydrogen
Agroindustry residues
Fermentation
Feeding strategy
CNPq areas: ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Campun: Cascavel
Citation: ANDREANI, Cristiane Lurdes. Avaliação de reator anaeróbio operado em bateladas sequenciais com biomassa imobilizada (AnSBBR) visando à produção de hidrogênio a partir de água residuária de fecularia de mandioca. 2017. 106 f. Tese (Doutorado - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3055
Issue Date: 16-Feb-2017
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Agrícola (CVL)

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