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Valorização de resíduos agro-industriais para a produção biológica de hidrogénio

by Lopes, Sofia Helena Lewis
Authors: Marques, Paula Alexandra Soares --Orientadora | Universidade de Lisboa--Instituto Superior Agronomia--2013 Published by : ISA (Lisboa) Physical details: X, 57p. Il. 30cm. Subject(s): Engenharia do Ambiente --Mestrado --Portugal | Biohidrogénio | Enterobacter aerogenes | Fermentação no escuro | Bagaço de Jatropha curcas | Portugal Year: 2013
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Tese Tese Reitoria - SDP
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TM043 ISA EAmb17 2013 (Browse shelf) 1 Sem empréstimo
CD-ROM CD-ROM Reitoria - SDP
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TM043 ISA EAmb17/A 2013 (Browse shelf) 2 Sem empréstimo

Tese de mestrado.

Bibliografia: pp.53-56.

Resumo - A produção de biohidrogénio (bioH2) por fermentação anaeróbia apresenta a vantagem de poder utilizar resíduos como substrato, tornando-se uma alternativa aliciante do ponto de vista económico e ambiental.
Neste trabalho, desenvolveu-se um processo microbiológico anaeróbio de produção de hidrogénio por uma estirpe da bactéria Enterobacter aerogenes utilizando, como substrato, um resíduo – bagaço de Jatropha curcas. Nesse âmbito, estudou-se o efeito da aplicação de um pré-tratamento térmico e do aumento da concentração inicial do resíduo, sobre os rendimentos do processo.
Assim, realizaram-se ensaios utilizando o bagaço de Jatropha curcas (2,5gSVsubtrato/Lmeio de fermentação) submetido a tratamentos térmicos em autoclave, durante 15 e 30 minutos, e comparou-se os resultados com os obtidos quando o substrato foi adicionado sem pré-tratamento. Os melhores rendimentos do processo foram obtidos na ausência de pré-tratamento (68,2mLH2/gSVsubstrato; 169mLH2/SLmeio de fermentação), enquanto o tempo de exposição de 30 min a 121C conduziu aos rendimentos mais baixos (60,0mLH2/gSVsubstrato; 149mLH2/SLmeio de fermentação), indiciando efeitos inibitórios causados pela aplicação do pré-tratamento.
Nas melhores condições estabelecidas, verificou-se que o aumento da concentração inicial do bagaço de 2,5 para 10 gSVsubtrato/Lmeio de fermentação conduziu a um aumento do volume de bioH2 de cerca de 32%, embora com diminuição do rendimento específico, de 68,2 para 23,5mLH2/gSVsubstrato. Por outro lado, a taxa de produção de bioH2 aumentou de 0,7 para 1mLH2/h.

Abstract - Biohydrogen (bioH2) production through anaerobic fermentation has the advantage of the possibility to use waste as substrate becoming an attractive alternative from both economic and environmental viewpoint.
In this study, it was developed a microbiological anaerobic process to produce hydrogen by a strain of bacterium Enterobacter aerogenes using as a substrate, Jatropha curcas seed cake. In this context, the effects of the application of a thermal pretreatment and the increase of residue initial concentration on the process yields were studied.
Therefore, batch assays were performed using Jatropha curcas seed cake (2,5gVSsubstrate/Lfermentation medium) submitted to thermal treatment in an autoclave during 15 and 30 minutes and the results obtained were compared with the same when the substrate was added without pretreatment. The best results were obtained in absence of pretreatment (68,2mLH2/gVSsubstrate; 169mLH2/Lfermentation medium), while the 30 minutes exposure time at 121°C led to lower yields (60,0mLH2/gVSsubstrate; 149mLH2/Lfermentation medium), indicating inhibitory effects caused by the application of pretreatment.
In the best established conditions, it was verified that the increase of the Jatropha curcas seed cake initial concentration from 2,5 to 10gVSsubstrate/Lfermentation medium led to a increase of bioH2 production volume of about 32%, although it was followed by a specific yield decrease from 68,2 to 23,5mLH2/gVSsubstrate. On the other hand, bioH2 production rate increased from 0,7 to 1mLH2/h.

Referências bibliográficas: Lopes, Sofia Helena Lewis - Valorização de resíduos agro-industriais para a produção biológica de hidrogénio.Lisboa:Universidade de Lisboa,Instituto Superior Agronomia.2013.Tese de mestrado.

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