Obtenção de consórcio de bactérias fotoheterotróficas geradoras de H2 visando sua produção em reator anaeróbio em batelada

• Autor(a) principal: Ríos Alcaraz, Francisco Abraham [UNESP]
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/138030
• topic: Hidrogênio; Ácido acético; Ácido butírico; Efluentes de fermentação; Glicerol bruto; Resíduos citrícolas; Bactérias fotoheterotróficas; Hydrogen; Butyric acid; Acetic acid; Crude glycerol; Photoheterotrophic bacterial consortia; Hydrogen bio-production

A bioconversão de diferentes materiais orgânicos em hidrogênio é uma tecnologia sustentável. Inóculos de climas tropicais, como o Brasil, com temperaturas médias de 25°C podem favorecer o crescimento bacteriano. A geração de hidrogênio com consórcios bacterianos têm vantagens sobre culturas puras quanto aplicado no tratamento de águas residuárias. O hidrogênio pode ser gerado em duas fases durante os processos anaeróbios. Em primeiro lugar, hidrogênio e ácidos orgânicos podem ser produzidos por processos fermentativos. Esses ácidos gerados podem ser usados por bactérias fotoheterotróficas na segunda fase, durante a operação dos reatores anaeróbios na presença de luz. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de produção hidrogênio a partir de resíduos orgânicos por consórcios de bactérias fotoheterotróficas. Foram feitos 12 ensaios (I-XII) separadamente, em triplicatas de reatores anaeróbios em batelada, em meio de cultivo Rhodospirillaceae, headspace N2 (100%), pH 7.0+1, a 37ºC. Foram comprovados os efeitos com duas potências de intensidade de luz (8,8±1 e 18,5±1 W/m2) e diferentes concentrações de ácidos butírico, acético, além de efluentes de processos fermentativos procedentes de glicerol bruto e águas residuárias citrícolas. As condições ótimas para a produção de hidrogênio foram de 18.5±1 W/m2 de intensidade de luz e 1.7 g/L para o ácido acético (II), 1.0 g/L para o ácido butírico (V), 1.0 g de COD/L de glicerol efluente (IX), e 0.5 g de DQO/L para o efluente de águas residuárias citrícolas (XII). Nessas condições, a produção de hidrogênio foi de 4.9 (II), 4.0 (V), 3.0 (IX) e 2.3 (XII) mmol H2/L, eficiência de remoção de 92.5, 83.6, 76.1, 83.1%, e crescimento celular (ABS660) de 3.0(II), 1.6 (V), 1.6 (IX), 1.8 (XII) às 61, 54, 64 e 65 h, respectivamente. A análise microscópica da biomassa mostrou predominância de bacilos Gram negativos, morfologia característica de bactérias fotoheterotróficas geradoras de H2. O pH observado de 10.1 (II), 9.8 (V), 9.9 (IX) e 9.7 (XII), justificou os consumos de ácidos orgânicos pelo consórcio fotoheterotrófico no final da operação. Os consórcios bacterianos fotoheterotróficos apresentaram potencial na produção de biohidrogênio elevado, o que pode ser aplicado no tratamento de resíduos orgânicos que contenham ácidos voláteis.