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Produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos em reator anaeróbio de leito fixo utilizando hemicelulose de bagaço de cana como substrato

Processo: 09/17539-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de março de 2010
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2011
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Marcelo Zaiat
Beneficiário:Wojtyla Kmiecik Moreira
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Bio-hidrogênio   Tratamento biológico anaeróbio   Reatores anaeróbios   Tratamento anaeróbio   Bioenergia   Ácidos orgânicos   Hemicelulose

Resumo

Este trabalho tem por objetivo avaliar a produção de biohidrogênio e ácidos orgânicos utilizando a fração hemicelulósica do bagaço de cana-de-açúcar como substrato. Para fins de comparação e estabelecimento das condições ideais de processo, inicialmente, serão utilizadas glicose e xilose como substrato. O projeto será realizado em um reator anaeróbio de leito fixo e fluxo ascendente alimentado com meio contendo macro e micronutrientes. Os experimentos serão realizados em três etapas, cada uma com um tipo de substrato: glicose, xilose e hemicelulose. . Nas duas primeiras etapas a relação carbono/ nitrogênio (C/N) será de 140 gC/gN. O carbono será fornecido pelo substrato e o nitrogênio será controlado com a variação da concentração de uréia, e o fósforo será mantido em excesso conservando a relação DQO:P menor que 1000:2. A demanda química de oxigênio dos diferentes meios de alimentação será de 2000 mg.L^(-1); o pH será controlado em 6,5 com a adição de ácido clorídrico e bicarbonato de sódio ao meio; o tempo de detenção hidráulica será de 2h e a temperatura será mantida em 25^o C. A última etapa terá um caráter mais exploratório, pois dados sobre a produção de hidrogênio a partir da fração hemicelulósica obtida do bagaço de cana-de-açúcar através de extração com ácido sulfúrico diluído são escassos. Em todas as etapas o meio suporte utilizado para a imobilização da biomassa será polietileno de baixa densidade, com porosidade do leito próxima à 60%. As análises feitas para acompanhar o andamento desse projeto serão de produção e composição do biogás, dosagem de açúcares, nitrogênio total, ácidos voláteis, alcoóis, potencial redox, pH, temperatura, DQO, sólidos suspensos voláteis e exames microbiológicos.