Montagem de biorreator para produção de hidrogênio biológico em batelada

Santana, Ricardo de

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/12598

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Montagem de biorreator para produção de hidrogênio biológico em batelada
Author(s)/Inventor(s):	Santana, Ricardo de
Advisor:	Cammarota, Magali Christe
Co-advisor:	Ferreira-Leitão, Viridiana Santana
Co-advisor:	Faber, Mariana de Oliveira
Abstract:	Os processos fermentativos são estudados em diversos tipos de biorreatores, que possuem diferentes aplicações, vantagens e desvantagens. O frasco penicilina é um exemplo de biorreator batelada que é amplamente empregado para o estudo da produção biológica de hidrogênio, por ser de simples utilização e de baixo custo. No entanto, as formas de quantificação do volume de biogás produzido durante a fermentação possuem diversas limitações, e em caso de produção significativa de biogás o frasco pode estourar devido à elevada pressão interna. Tendo em vista esses problemas, no presente trabalho foi projetado, construído e validado um biorreator batelada de baixo custo para complementar a atual metodologia conduzida em frasco penicilina, propiciando uma medida mais precisa do biogás produzido, um sistema mais seguro e a simplificação dos ensaios de cinética e batelada alimentada. O modelo final do biorreator construído se mostrou robusto e nos ensaios de validação, operando em regime de batelada utilizando como substrato o glicerol, foram obtidos resultados semelhantes quando comparados com a metodologia em frasco penicilina. Para a fermentação com teor de sólidos suspensos voláteis do inóculo de 7500 mg/L e concentração inicial de glicerol de 1 g/L, a produção de hidrogênio após 24 h, utilizando a metodologia em frasco penicilina resultou em um rendimento de 0,215 ± 0,033 mol-H2/mol-glicerol, enquanto que nos ensaios com o biorreator projetado, sob as mesmas condições o rendimento foi de 0,211 ± 0,006 mol-H2/mol-glicerol. Além disso, a produção de ácido acético, 1,3-propanodiol e ácido butírico para os ensaios em frasco penicilina foram, respectivamente, 0,113 ± 0,004 g/L, 0,444 ± 0,005 g/L e 0,222 ± 0,026 g/L. Nos ensaios em biorreator a concentração de ácido acético foi de 0,175 ± 0,004 g/L, a de 1,3-propanodiol foi de 0,432 ± 0,001 g/L e a de ácido butírico foi de 0,252 ± 0,005 g/L. Tais resultados comprovam a reprodutibilidade do biorreator e que esse estudo pode servir de base para o desenvolvimento de outros equipamentos que simplifiquem, ampliem e melhorem os procedimentos já estabelecidos de maneira simples, barata e acessível.
Keywords:	Biorreatores Hidrogênio biológico Biogás Glicerol
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Dec-2019
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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