@PHDTHESIS{ 2020:778634448, title = {Atributos do reator anaeróbio contínuo de tubos múltiplos no controle da carga orgânica volumétrica específica na fase acidogênica visando à produção de hidrogênio}, year = {2020}, url = "http://tede.unioeste.br/handle/tede/5016", abstract = "O reator contínuo de tubos múltiplos (RCTM) é uma configuração proposta para a produção de hidrogênio, com intuito de contribuir à sustentabilidade energética. Essa tecnologia foi concebida com o objetivo de fornecer maior área de contato para a fixação da biomassa, sem utilização de material suporte e, ao mesmo tempo, permitir o seu descarte contínuo, evitando, assim, acúmulo no interior do reator. Dessa forma, esse reator tem se mostrado promissor pela capacidade de garantir a manutenção da carga orgânica volumétrica específica (COVe), por meio do descarte contínuo de biomassa; no entanto, problemas estruturais e operacionais, além do baixo desempenho na produção de hidrogênio, no uso do RCTM, foram relatados por Gomes et al. (2015). Nesse contexto, a superfície interna dos tubos foi adaptada com ranhuras no formato rosca sem fim, na tentativa de melhorar os aspectos relacionados ao balanço de biomassa do reator. Diante do exposto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho do RCTM no controle da COVe e na produção de hidrogênio de forma contínua e estável. O RCTM foi operado sob condições mesofílicas de temperatura (25°C), inoculado por processo de autofermentação e alimentado com água residuária sintética, à base de sacarose como fonte de carbono. A influência da carga orgânica volumétrica aplicada (COVa) foi avaliada variando-se a concentração de DQO em 2000, 4000, 6000, 8000, 12000 e 16000 mg DQO L1 e utilizando tempo de detenção hidráulica (TDH) de 2 e 4 horas. A partir dessas variações, foram realizadaos 8 ensaios, distribuídos em quatro condições de COVa, sendo elas: COVa – 24 g DQO L-1d -1 : E1 e E5, COVa – 48 g DQO L-1d -1 : E2 e E6, COVa – 72 g DQO L-1d -1 : E3 e E7 e COVa – 96 g DQO L-1d -1 : E4 e E8. Os resultados revelaram que a produção de hidrogênio se manteve contínua por longos períodos de operação (~90 dias), em todos os ensaios, embora com sinais de instabilidade. O efeito estrutural da adaptação de ranhuras à superfície interna dos tubos foi eficaz na fixação da biomassa, sendo, ao mesmo tempo, eficiente em evitar o seu acúmulo excessivo no meio, o que contribuiu para as necessidades de arraste natural do sistema. Desse modo, o balanço de biomassa foi favorável à manutenção de valores de COVe apropriados para a produção contínua de hidrogênio. Os resultados demonstraram que os ensaios, operados com menores valores de carga (E1, E2, E5 e E6), foram superiores, considerando-se os parâmetros: conversão de sacarose, vazão molar, produção volumétrica e rendimento de hidrogênio. As porcentagens de hidrogênio no biogás desses ensaios se mantiveram acima de 63%. Os ensaios com maiores valores de COVa (E3, E4, E7 e E8) apresentaram perda de desempenho quanto à produção de hidrogênio, em razão de possível inibição da biomassa pelo substrato (condições de sobrecarga). Os principais metabólitos produzidos nos ensaios foram ácidos acético, lático, butírico e etanol; o melhor desempenho foi alcançado no ensaio E2 (1593,6 mL H2 L -1 h -1 ; 0,5 mol H2 mol-1sac; 1,80 mmol H2 h -1 ). O RCTM mostrou-se promissor para a produção contínua de hidrogênio e dispensou a utilização de estratégias adicionais de descarte de biomassa.", publisher = {Universidade Estadual do Oeste do Paraná}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola}, note = {Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas} }