Influência da razão de recirculação na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo / Influence of recirculation rate in biohydrogen production in an anaerobic upflow fixed-bed reactor

AUTOR(ES)

Daniel Moureira Fontes Lima

DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

A presente pesquisa avaliou diferentes razões de recirculação do meio líquido com a finalidade de identificar a melhor condição de mistura para uma produção elevada e contínua de hidrogênio em um reator anaeróbio de leito fixo com fluxo ascendente alimentado com um meio contendo sacarose como fonte de carbono e uréia como fonte de nitrogênio. Foi utilizado polietileno de baixa densidade como meio suporte para imobilização da biomassa. O experimento foi iniciado com ensaios hidrodinâmicos (pulso, utilizando dextran blue como traçador) que determinaram as seguintes razões de recirculação em relação à vazão de alimentação utilizadas: R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0. O experimento foi realizado em duas etapas, nas quais foram operados dois reatores idênticos simultaneamente, testando-se duas razões de recirculação diferentes. A DQO da água residuária foi de 2000 mg/L. O tempo de detenção hidráulica teórico foi de 2 horas e a temperatura foi mantida em 25 graus Celsius. A remoção de sacarose apresentou valores médios de 67%, 79%, 71% e 70% para R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. Os valores médios de rendimento de hidrogênio foram 1,14 mol H IND.2/mol sac, 1,43 mol H IND.2/mol sac, 1,34 mol H IND.2/mol sac e 0,86 mol H IND.2/.mol sac e de produção volumétrica de hidrogênio foram 74,34 mL H IND.2/(h.L), 124,78 mL H IND.2/(h.L), 96,57 mL H IND.2/(h.L) e 73,49 mL H IND.2/(h.L) para as vazões de recirculação de 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. O biogás produzido foi composto de H IND.2, e CO IND.2, com valores percentuais médios para H IND.2, de 50%, 56%, 56% e 46% para R = 0,25, 0,5, 1,0 e 2,0, respectivamente. Não houve presença de metano em nenhuma fase de operação. Os principais produtos intermediários produzidos durante a produção de H IND.2, foram ácido acético, ácido butírico e etanol, de forma similar para todas as fases de recirculação. Analisando todos os parâmetros de operação, foi possível notar que a melhor vazão de recirculação obtida foi de R = 0,5. Ajustando os dados obtidos a uma função polinomial, porém, chegou-se a um ponto de ótimo em R = 0,6. Durante os experimentos observou-se uma queda na produção do biogás, provavelmente por atuação de microrganismos consumidores deste.

ASSUNTO(S)

anaerobic upflow fixed-bed reactor hydrogen production produção de hidrogênio reator anaeróbio de leito fixo recirculação recirculation sacarose sucrose

Documentos Relacionados

• Influência da relação C/N na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fixo
• Reator anaeróbio-aeróbio de leito fixo em escala piloto, com recirculação da fase líquida, aplicado ao tratamento de esgoto sanitário
• Hydrogen production by an upflow anaerobic packed-bed reactor using soft-drink wastewater
• Modelagem matemática da degradação da glicose, com produção de hidrogênio, em um reator anaeróbio de leito fixo
• Determination of the enzyme reaction rate in a differential fixed-bed reactor: a case study