Uso de resíduos de frutas e verduras para gerar hidrogênio por meio da fermentação escura

ABSTRACT

Resíduos de frutas e vegetais (RFV) são substratos ricos em açúcar que podem ser usados para produzir hidrogênio por meio da fermentação escura. O sucesso dessa fermentação depende dos parâmetros de operação, que variam com base nas características do substrato. Este estudo teve como objetivo determinar como os RFV de uma central de abastecimento de hortifrutigrangeiros devem ser fermentados para produzir a quantidade máxima de hidrogênio. Os seguintes objetivos foram listados: determinar o método de pré-tratamento (químico, térmico e ácido) para lodo de cervejaria e avaliar a fermentação da fração líquida dos RFV em reator anaeróbio de leito estruturado (AnSTBR). A operação do AnSTBR começou com sacarose como substrato operado com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 6 horas. Em seguida, a sacarose foi gradualmente substituída por RFV usando TDH de 6 horas. O RFV foi usado como a única fonte de carbono (5 g DQO/L) com TDHs de 6, 12 e 3 horas por pelo menos 20 dias em cada condição. O tratamento térmico resultou na maior produção cumulativa de hidrogênio e taxa de produção de hidrogênio (TPH) (90 mL H₂ e 6,6 mL H₂/h). Na operação do AnSTBR, os maiores valores de TPH foram observados em 6 horas (2.094 L H₂/m³ reator.d). A tentativa de reduzir o TDH para 3 horas causou uma redução no TPH para 216 L H₂/m³ reator.d. É altamente recomendado o aumento da taxa de carga orgânica volumétrica e o uso de co-fermentação, visando reduzir o tamanho do reator e a água gasta na diluição, aumentando a concentração do substrato em estudos futuros.

Palavras-chave:
resíduos de alimentos; fermentação escura; reator de leito estruturado; energia verde