Maria Kelyane Miguel da Silva
Produção de biohidrogênio em um reator anaeróbio de leito fluidizado utilizando efluente de cervejaria artesanal
Resumo
A previsibilidade do esgotamento das reservas de combustíveis fósseis, aliada às consequências ambientais decorrentes de seu uso contínuo, tem impulsionado a busca por novas alternativas de geração de energia voltadas à sustentabilidade. Nesse cenário, a valorização de efluentes industriais por rotas biotecnológicas surge como estratégia atrativa, ao possibilitar a recuperação energética associada ao tratamento do efluente. O setor cervejeiro, por sua vez, gera grandes volumes de efluentes líquidos com elevada carga orgânica e potencial poluidor, exigindo tratamento adequado antes do seu descarte. À vista disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a produção de hidrogênio em um reator anaeróbio de leito fluidizado, operado sob variação do Tempo de Detenção Hidráulica (8h a 2h), utilizando o efluente de cervejaria como substrato. O delineamento experimental foi composto por um Reator Anaeróbio de Leito Fluidizado, operado sob temperatura ambiente, durante o período de 80 dias. O pH manteve-se majoritariamente no intervalo favorável à acidogênese, com instabilidade na fase de TDH 4 h associada à troca de lote do afluente e posterior recuperação no TDH 2 h, indicando adaptação do consórcio microbiano. Os resultados apontam que a conversão de carboidratos aumentou com a redução do TDH, com eficiências médias de 49,83 ± 22,51%, na fase de adaptação (8 h) e valores em torno de 60–63% nas fases subsequentes. A remoção de DQO diminuiu gradativamente com a redução do TDH (31,57 ± 14,94% em 8 h para 16,75 ± 6,78% em 2 h), comportamento esperado em sistemas direcionados à produção de H₂, nos quais a matéria orgânica é convertida em metabólitos fermentativos. O rendimento de hidrogênio aumentou com a diminuição do TDH, atingindo HY máximo de 29,305 mol H₂/mol glicose em TDH 2 h. De forma similar, a produção volumétrica de hidrogênio, também, apresentou maiores valores com a diminuição do TDH, alcançando HPR máxima de 0,9261 L -1 .H₂·L -1 reator ·h⁻¹ em 69 dias de operação, com TDH de 2 h. É possível concluir, que TDHs mais curtos favorecem o a fermentação escura no RALF para produção de H₂, mantendo condições acidogênicas adequadas e maior eficiência relativa de conversão para hidrogênio.