Influência da relação C/N e C/P na produção de hidrogênio em reator anaeróbio de leito fluidificado

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Carosia, Mariana Fronja
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Clostridium sp.; Ethanoligenens sp.; DGGE; Etanol; Ethanol; Fósforo; Nitrogen; Nitrogênio; Phosphorus
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-12012015-094644/

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da relação carbono/nitrogênio (C/N) e carbono/fósforo (C/P) na produção de hidrogênio (H2) em reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF), contendo pneu triturado como material suporte para adesão microbiana. Foi utilizado substrato sintético contendo glicose (5.000 mg L-1) como fonte de carbono, com pH efluente de ±3,7. Foram operados quatro reatores com relações C/N=100 em R1, C/N=150 em R2, C/N=200 em R3 e C/N=250 em R4, sob condições mesofílicas. Os reatores foram operados por 18 meses e o experimento foi dividido em três fases: na 1º Fase a relação C/P foi mantida no valor de 300 e o tempo de detenção hidráulica (TDH) foi variado em 8, 6, 4, 2 e 1 h; na 2º Fase, o TDH foi mantido em 2 h e a relação C/P foi variada nos valores de 300, 500, 700, 900 e 1100; e na 3º Fase, o TDH foi mantido em 8 h e a relação C/P variada novamente nos valores de 300, 500, 700, 900 e 1100. Os maiores valores de produção volumétrica de hidrogênio (PVH) foram obtidos no R3 (C/N=200), TDH de 2 h e relação C/P=700 (0,70 L.h-1.L-1) e estiveram relacionados às rotas fermentativas de produção de etanol e ácido acético. Os maiores valores de rendimento de hidrogênio (YH) foram obtidos no TDH de 8 h, R3 (C/N=200) e relação C/P=300 (1,758 mol H2.mol glicose-1) e estiveram relacionados às rotas de produção de etanol, ácido butírico e ácido acético. O maior valor de rendimento de etanol (YEtOH) do estudo (1,8 mol EtOH. mol glicose-1) foi obtido na 2ª fase. A partir de análises de DGGE maior similaridade foi encontrada entre C/P=700 e C/P=900 para R1 (87%), R2 (97%) e R3 (92%) na 2ª fase. Por meio de afiliação filogenética do gene rRNA 16S de amostras das etapas de maior produção de H2 foram obtidos clones relacionados a espécie produtora de H2 e etanol Ethanoligenens sp. seguida da espécie produtora de ácido lático Lactobacillus sp. e da espécie produtora de ácido acético e butírico Clostridium sp..