Estudo do efeito do pH na produção de biohidrogénio por fermentação anaeróbia no escuro (dark fermentation) de casca de batata

• Autor(a) principal: Amendoeira, Patrocínia do Carmo dos Santos
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/76274
• topic: biohidrogénio; casca de batata; fermentação no escuro; resíduos; pré-tratamento; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias

A presente dissertação teve o propósito de estudar o efeito do pH (4, 6 e 7) na fermentação no escuro (Dark fermentation, DF) de casca de batata, para a produção de um fluxo de biogás rico em biohidrogénio (bioH2). Previamente à realização dos ensaios fermentativos, submeteu-se o resíduo a três prétratamentos: (i) trituração, até uma dimensão de partículas <2mm, (ii) autoclavagem a 122ºC, 1,2atm, durante 35min., e (iii) alcalinização do resíduo autoclavado com NaOH (1N) até atingir um pH=12 e posterior aquecimento em banho de água, a 95ºC, durante 30min. (A.30) e 60min. (A.60). O pré-tratamento A.30 foi o escolhido para os ensaios de DF, pois resultou em valores de carência química de oxigénio solúvel (CQOs) próximos dos obtidos com o pré-tratamento A.60 (18,3 e 19,6 g.L-1, respetivamente), mas com menor consumo energético. Utilizou-se um bio-reator completamente misturado, com alimentação sequencial e uma cultura mista proveniente de ensaios de digestão anaeróbia (metanogénica) com casca de batata, prétratado termicamente (90ºC, durante 45min.). Em cada ensaio fez-se variar o pH (pH=4, ensaio E.4; pH=6, ensaio E.6; pH=7, ensaio E.7), mantendo-se constante o tempo de retenção hidráulico (TRH=6d), a carga orgânica aplicada (CA) no bio-reator (10 gCQOt.L-1.d-1) e a temperatura (37ºC). Nos ensaios E.6 e E.7 não se detetou bioH2, mas foram quantificadas concentrações elevadas de CH4 (81,1−83,6% e 93,7−97,8% v/v, respetivamente). O ensaio E.4 apresentou um biogás com teores consideráveis de bioH2 (30,0−86,0% v/v). Registaram-se caudais e rendimentos de produção de biogás e bioH2 reduzidos (34,8 mLH2. L- 1.d-1 e 72,0 mLH2.g-1 SVremovidos). Os resultados revelaram a ineficiência do pré-tratamento aplicado ao inóculo, pois não eliminou as bactérias metanogénicas. Contudo, o elevado teor de bioH2 obtidos no ensaio E.4, permite antever que a casca de batata pode ser um substrato promissor para valorização energética através de DF.