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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Dynamics of sulfate reduction in the thermophilic dark fermentation of sugarcane vinasse: A biohydrogen-independent approach targeting enhanced bioenergy production

Texto completo
Autor(es):
Piffer, Michael Antonio [1] ; Zaiat, Marcelo [1] ; do Nascimento, Claudio Augusto Oller [2] ; Fuess, Lucas Tadeu [2, 1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Sch Engn, Biol Proc Lab, EESC, USP, Av Joao Dagnone 1100, BR-13563120 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Univ Sao Paulo, Polytech Sch, Chem Engn Dept, Av Prof Lineu Prestes 580, Bloco 18, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING; v. 9, n. 5 OCT 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Dark fermentation (DF) systems usually exploit bioH(2) production aiming to improve the energetic potential (EP) of anaerobic digestion (AD) schemes. In the case of sulfate-rich substrates, the versatility of fermentative consortia may favor the establishment of sulfidogenic conditions, minimizing/eliminating the competition between sulfate-reducing bacteria (SRB) and methanogens in the sequential stage and providing sulfide-free biogas. This study details the establishment of sulfidogenesis on the thermophilic DF of sugarcane vinasse in a continuous polyurethane-filled fixed-film reactor, also estimating the EP for vinasses according to different AD-related approaches. High sodium levels naturally stimulated SRB by maintaining high pH values (> 6.0), whilst NaHCO3 dosing was required when natural buffering conditions were not maintained. High acetate (similar to 3 g-COD L-1) and COD/sulfate ratio (> 25.0) levels indicated a high-quality substrate for further methanogenesis. High butyrate concentrations (similar to 11 g-COD L-1) coupled to caproate detection indicated the occurrence of chain elongation processes, leading to low bioH(2) production levels (<400 NmL-H(2)L(-1)d(-1)). However, estimates indicated 12.2%-and 51.7%-increases in the methane-based EP (MJ m(-3)) of sulfate-free fermented vinasse (216.72) relative to sulfate-rich fermented (193.10) and fresh (142.88) vinasses. Hence, the ultimate approach for maximizing bioenergy production from sugarcane vinasse is detailed in this study. (AU)

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