Economic process to produce biohydrogen and volatile fatty acids by a mixed culture using vinasse from sugarcane ethanol industry as nutrient source

Abstract

This work evaluates the potential of vinasse (a waste obtained at the bottom of sugarcane ethanol distillation columns) as nutrient source for biohydrogen and volatile fatty acids production by means of anaerobic consortia. Two different media were proposed, using sugarcane juice or molasses as carbon source. The consortium LPBAH1 was selected for fermentation of vinasse supplemented with sugarcane juice, resulting in a higher H2 yield of 7.14 molH2 molsucrose(-1) and hydrogen content in biogas of approx. 31%, while consortium LPBAH2 resulted in 3.66 molH2/molsucrose and 32.7% hydrogen content in biogas. The proposed process showed a rational and economical use for vinasse, a mandatory byproduct of the renewable Brazilian energy matrix.

Volatile Compounds Obtained by the Hydrodistillation of Sugarcane Vinasse, a Residue from Ethanol Production

“…5 The vinasse from sugarcane is rich in organic matter and mineral components, 1 and its composition may vary depending on several factors, including the raw material used to produce ethanol, the distillation process employed, 4 collection method, and the technology used for the production of ethanol and determination of soil quality. 6 In addition to several studies that have evaluated the use of vinasse as a fertiliser, several other studies have evaluated its: potential use for bioremediation of soil contaminated with diesel oil, 7 mutagenic activity, 4 use in combustion processes, 8 treatments to reduce the pollution potential (e.g., biodigestion) 5,9 and the volume generated in the ethanol production process, 5 chemical composition, 10,11 use in animal feed, 11,12 biogas production, 13 biohydrogen production, 14 allelopathic activity for weed control, 15 and the evaporation and concentration of vinasse for use as fuel. 6 As vinasse is a waste product generated in high quantities by the alcohol industry (10-18 L vinasse per litre of alcohol produced), 3 it is a threat environment.…”

Efeitos de baixas doses de radiação gama no crescimento e na síntese lipídica de Yarrowia lipolytica

“…A vinhaça é obtida na destilação de etanol a uma temperatura de 85-90°C (MORAES et al, 2014), e constitui, no Brasil, o efluente industrial produzido em maior quantidade (SYDNEY et al, 2014), cerca de 9 a 14 litros de vinhaça por litro de etanol (LAPPA et al, 2015). Caracteriza-se por um líquido marrom escuro, de odor bastante desagradável e baixo pH (3,5-5,0) (CHRISTOFOLETTI et al, 2013;ROCHA, 2007).…”

“…Tabela 2 -Composição química média da vinhaça obtida a partir da fermentação de diferentes mostos, modificada (PRADA et al, 1998 Fonte: Prada et al (1998) Devido a sua composição, o destino mais comum desse resíduo líquido é o seu aproveitamento no solo como fertilizante para o cultivo de cana-de-açúcar, apresentando vantagens em relação à produtividade e crescimento da cana (SYDNEY et al, 2014;MORAES et al, 2014).…”

“…Contudo, por apresentar quantidades altíssimas de DQO e DBO e elevado teor de potássio (SYDNEY et al, 2014;COCA et al, 2014), a vinhaça é vista como uma preocupação ambiental grave e uma ameaça à qualidade dos cursos de água, uma vez que é aplicada diretamente sobre o solo, independente se as proporções de nutrientes são utilizadas em condições ideais (FERRAZ JÚNIOR et al, 2014). Esse método de aplicação da vinhaça pode causar alterações no solo como, desequilíbrio de nutrientes, diminuição da alcalinidade, fitotoxicidade, e odor desagradável (NITAYAVARDHANA et al, 2013).…”

Recuperação e tratamento de água proveniente de vinhaça biodigerida e sua utilização em processos de produção de bioenergia

“…O principal resíduo gerado por essa indústria é a vinhaça, a qual apresenta mais de 90% de água (CORTEZ et al, 2014) e alta carga orgânica com Demanda Química de Oxigênio (DQO) de aproximadamente 15.000-27.000 mg L -1 , pH de aproximadamente 4,5 e elevado teor de potássio (SYDNEY et al, 2014), sendo necessário dar destino adequado a esse resíduo.…”