Sistemas sulfetogênicos-acidogênicos alimentados com vinhaça da cana-de-açúcar: uma avaliação da dinâmica da redução de sulfato e de seus impactos na produção de hidrogênio (2021)
- Authors:
- Autor USP: PIFFER, MICHAEL ANTONIO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- Subjects: REFINARIAS; CANA-DE-AÇÚCAR; BIOGÁS; DIGESTÃO ANAERÓBIA
- Keywords: Sulfetogênese
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A presença de sulfato na vinhaça é um dos maiores entraves do setor sucroenergético no que se refere à recuperação de energia via digestão anaeróbia. Da literatura, sabe-se que a redução de sulfato durante a metanogênese resulta em uma perda significativa na produção de CH4, responsável por parcela majoritária no balanço energético global. Nesse contexto, o presente trabalho buscou explorar a versatilidade dos processos anaeróbios para direcionar a acidogênese para a recuperação de bioenergia (H2) e/ou limpeza (remoção de sulfato) previamente à metanogênese. Primeiramente, operou-se um reator de leito estruturado (do inglês, anaerobic structured-bed reactor, AnSTBR) com espuma de poliuretano (PU) como material suporte, em condições termofílicas (55ºC), com vinhaça de cana-de-açúcar como substrato, no qual houve o estabelecimento de um sistema sulfetogênico-acidogênico. A elevada concentração de sódio estimulou naturalmente as bactérias redutoras de sulfato (BRS), mantendo altos valores de pH (> 6,0). Quando o sistema perdeu a condição natural de tampão foi possível restabelecê-la por meio da dosagem de NaHCO3. Altas concentrações de ácido butírico e a geração de ácido capróico indicaram a ocorrência de processos de alongamento da cadeia, levando a baixos níveis de produção de hidrogênio (< 400 NmL-H2 L -1 d -1 ). Verificada a dinâmica da redução de sulfato, buscou-se compreender seus impactos na atividade hidrogenogênica. Por meio de um planejamento experimental utilizando o delineamento do composto central rotacional (DCCR), analisou-se o efeito da disponibilidade de bicarbonato e sulfato no estabelecimento da sulfetogênese e na produção de hidrogênio durante a fermentação termofílica (55ºC) da vinhaça em reatores em modo batelada. Foi utilizado como inóculo o lodo do AnSTBR sulfetogênicoacidogênico operado previamente. Os resultados obtidos indicaram um favorecimento da produção dehidrogênio nas menores concentrações e bicarbonato, enquanto o oposto foi observado para a redução do sulfato. Identificou-se também que houve inibição das BRS devido ao sódio quando se dosou NaHCO3 e Na2SO4 em excesso.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
-
ABNT
PIFFER, Michael Antonio. Sistemas sulfetogênicos-acidogênicos alimentados com vinhaça da cana-de-açúcar: uma avaliação da dinâmica da redução de sulfato e de seus impactos na produção de hidrogênio. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9c0955d4-e70d-4cf6-9edb-52be416b3c2b/Piffer_MichaelAntonio_tcc.pdf. Acesso em: 23 mar. 2025. -
APA
Piffer, M. A. (2021). Sistemas sulfetogênicos-acidogênicos alimentados com vinhaça da cana-de-açúcar: uma avaliação da dinâmica da redução de sulfato e de seus impactos na produção de hidrogênio (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9c0955d4-e70d-4cf6-9edb-52be416b3c2b/Piffer_MichaelAntonio_tcc.pdf -
NLM
Piffer MA. Sistemas sulfetogênicos-acidogênicos alimentados com vinhaça da cana-de-açúcar: uma avaliação da dinâmica da redução de sulfato e de seus impactos na produção de hidrogênio [Internet]. 2021 ;[citado 2025 mar. 23 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9c0955d4-e70d-4cf6-9edb-52be416b3c2b/Piffer_MichaelAntonio_tcc.pdf -
Vancouver
Piffer MA. Sistemas sulfetogênicos-acidogênicos alimentados com vinhaça da cana-de-açúcar: uma avaliação da dinâmica da redução de sulfato e de seus impactos na produção de hidrogênio [Internet]. 2021 ;[citado 2025 mar. 23 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/9c0955d4-e70d-4cf6-9edb-52be416b3c2b/Piffer_MichaelAntonio_tcc.pdf
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