Produção de bio-hidrogênio a partir do efluente da parboilização do arroz
Date
2010-11-22Metadata
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A crescente demanda por energia e a tentativa de substituir a matriz
energética baseada nos combustíveis fósseis faz com que existam várias
pesquisas na busca de combustíveis alternativos. O gás hidrogênio, que possui
potencial energético 2,5 vezes maior que qualquer hidrocarboneto, e que quando
queimado libera somente água, sendo sua combustão livre de gases
potencializadores do efeito estufa. Vários processos têm sido utilizados para a
produção de biohidrogênio. Um desses processos é baseado na degradação
anaeróbia de resíduos, principalmente os ricos em carboidratos. A parboilização é
um processo hidrotérmico do arroz com casca, que tem por objetivo melhorar a
qualidade nutritiva do produto. A parboilização do arroz gera cerca de 4L de
efluente por quilo de arroz produzido. Esse efluente apresenta taxas elevadas de
substâncias orgânicas e nutrientes como nitrogênio e fósforo, apresentando
também concentrações consideráveis de carboidratos. O potencial de produção de
hidrogênio do efluente da parboilização do arroz foi testado em reatores com lodo
anaeróbio de UASB tratado termicamente e com lodo acidogênico produtor de
hidrogênio. Também se estudou a necessidade de adição de nutrientes ao efluente
de parboilizado para produção de hidrogênio. O pH do experimento foi mantido a
5,5 para evitar o crescimento de árqueas metanogênicas, consumidoras de
hidrogênio. A temperatura do reator foi mantida a 20± 5°C. O experimento foi
montado em batelada de 48 horas, utilizando sacarose como substrato controle. O
efluente da parboilização do arroz apresenta uma concentração média de DQO
bruta de 4988,6 mg.L-1 e de carboidratos de 1030,0 mg L-1. O lodo anaeróbio de
UASB tratado termicamente produziu hidrogênio com taxa máxima de 62,3mL.g-1
DQO removida, enquanto o lodo acidogênico produziu 217,5 mL.g-1 DQO
removida. O reator acidogênico alimentado com efluente da parboilização
apresentou remoção de 32,9% de DQO e de 77,8% de carboidratos. A produção
máxima de hidrogênio do efluente foi de 9,61mL. A produção de gás hidrogênio por
grama de SSV no reator acidogênico alimentado com sacarose foi superior ao
reator alimentado com efluente da parboilização. Os reatores com três diferentes
gradientes de adição de nutrientes foram testados, mostrando que a produção de
hidrogênio não foi aumentada significativamente com o aumento da concentração
da solução de nutrientes, indicando que o efluente da parboilização tem potencial
de produção de hidrogênio por processos anaeróbicos, sem a necessidade de
adição dos nutrientes testados.