@PHDTHESIS{ 2020:1446674634, title = {Produção de hidrogênio e metano a partir de manipueira com adição de glicerol residual por biodigestão anaeróbia}, year = {2020}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/4879", abstract = "No Brasil, embora a maior parte da demanda energética ser suprida por meio de energia hidrelétrica, o estudo e otimização de outras fontes renováveis de energia tem crescido devido à preocupação com o grande impacto local causado pela instalação desses empreendimentos, além da constante baixa dos níveis dos reservatórios de água observados nos últimos anos. Neste contexto, a produção de biogás vem ganhando cada vez mais a atenção de pesquisadores, que tem visado principalmente a otimização do processo através da codigestão de dois ou mais resíduos. Apesar do incremento significativo da produção de biogás e metano proporcionado pela adição de glicerol a resíduos agroindustriais quando submetidos a biodigestão anaeróbia, poucos estudos são direcionados a produção de hidrogênio utilizando este resíduo. Assim, o presente trabalho avaliou a biodigestão anaeróbia em dois estágios da manipueira com adição de glicerol residual, visando maximizar a produção de hidrogênio e metano. Neste estudo foi utilizado inóculo de água residual de suinocultura, que foi avaliado pelo isolamento dos microrganismos anaeróbios, extração do DNA e sequenciamento genético, revelando que este inóculo continha bactérias do gênero Brevundimonas, do subgrupo Bacillus subtilis e Bacillus cereus, e uma da espécie Bacillus licheniformis. Para o estudo da produção de gás, delineou-se planejamento fatorial 32 visando avaliar os efeitos da temperatura e concentração de glicerol na produção de hidrogênio, e o efeito da temperatura e adição de bicarbonato de sódio, um agente tamponante, na produção de metano. Verificou-se que a adição de glicerol proporcionou um aumento da produção de hidrogênio. Enquanto a produção de hidrogênio nos tratamentos sem a adição de glicerol variou de 215,1 a 243,5 mL, nas melhores condições obtidas neste estudo (4% de glicerol e temperatura de 38,5 oC), a produção foi de 1102,6 mL, um incremento superior a 400 % quando comparados aos tratamentos sem adição deste resíduo. A análise dos efluentes destes experimentos evidenciou a necessidade de um tratamento adicional. Desta forma, foi realizado o estudo da biodigestão em dois estágios, que emprega o uso de reatores acidogênico e metanogênico separados fisicamente. Nesta etapa foi otimizada a produção de metano, avaliando os efeitos da temperatura na faixa entre 36,0 e 39,0 oC e da concentração de bicarbonato de sódio (entre 2,0 e 6,0 gL-1), que foi adicionado ao efluente de um biodigestor acidogênico de escala piloto com volume útil de 50 L e que operava nas condições otimizadas de produção de hidrogênio. As melhores condições obtidas para o estágio metanogênico foram em temperatura de 39,0 oC e concentração de bicarbonato de sódio de 5,0 gL-1. Nestas condições, a remoção de DQO foi de 93,4 %, sendo produzido biogás com 64,5 % de metano, o que resultou em um volume de 2819,4 mL deste biocombustível. Desta forma, o emprego da biodigestão em dois estágios tornou possível maximizar a tanto a produção de hidrogênio quanto a de metano, sendo obtidos 861,4 mLH2 e 1762,1 mLCH4 a cada litro de resíduo tratado. Assim, conclui-se que os substratos e inóculo empregados no estudo são adequados ao processo de biodigestão anaeróbia, e podem contribuir para a redução da dependência das fontes fósseis de energia.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química}, note = {Centro de Engenharias e Ciências Exatas} }