Organic loading rate impact on biohydrogen production and microbial communities at anaerobic fluidized thermophilic bed reactors treating sugarcane stillage

Santos, Sydney Ferreira; Rosa, Paula Rúbia Ferreira; Sakamoto, Isabel Kimiko; Varesche, Maria Bernadete Amâncio; Silva, Edson Luiz

doi:10.1016/j.biortech.2014.02.051

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“…could produce H 2 in low amounts, besides the organic acids cited. Santos et al [14] used vinasse from sugarcane produced in the same distillery plant of the present study (São Martinho, Prad opolis, SP, Brazil) and verified the presence of the following microorganisms: Lactobacillus sp. and Megasphaera sp.…”

Section: Composition Of the Microbial Communitiesmentioning

confidence: 85%

“…Some authors [8,12,13] who employed distillery residues have also started adapting or conditioning the reactor to produce hydrogen with simple substrates such as glucose and sucrose. So far, the effect of varying proportions of vinasse-glucose in thermophilic conditions has been tested [14]. However, a study employing different vinasse-glucose ratios for hydrogen production in the mesophilic range has not been performed.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Evaluation of hydrogen and methane production from sugarcane vinasse in an anaerobic fluidized bed reactor

Reis

Carosia

Sakamoto

et al. 2015

International Journal of Hydrogen Energy

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Section: Composition Of the Microbial Communitiesmentioning

confidence: 85%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of hydrogen and methane production from sugarcane vinasse in an anaerobic fluidized bed reactor

Reis

Carosia

Sakamoto

et al. 2015

International Journal of Hydrogen Energy

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“…In the two conditions, the most prevalent phylum was Firmicutes (68.73-67.61%). According to the literature, this phylum encompasses the main microorganisms that produce H 2 (Ratti et al 2013;Santos et al 2014).…”

Section: Bacterial Community Compositions and Diversitiesmentioning

confidence: 99%

“…(2) and (3). Theoretically, 4 mol and 2 mol of H 2 are produced from 1 mol of glucose when acetate and butyrate are the main fermentation products, respectively (Ratti et al 2014;Santos et al 2014).…”

Section: H 2 Production and Organic Acidsmentioning

confidence: 99%

Bacterial communities in thermophilic H2-producing reactors investigated using 16S rRNA 454 pyrosequencing

Ratti

Delforno

Okada

et al. 2015

Microbiological Research

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In this study, the composition and diversity of the bacterial community in thermophilic H2-producing reactors fed with glucose were investigated using pyrosequencing. The H2-producing experiments in batch were conducted using 0.5 and 2.0 g l(-1) glucose at 550 °C. Under the two conditions, the H2 production and yield were 1.3 and 1.6 mol H2 mol glucose(-1), respectively. Acetic, butyric, iso-butyric, lactic and propionic acids were detected in the two reactors. The increase in substrate concentration favored a high H2 yield. In this reactor, a predominance of acetic and iso-butyric acids, 27.7% and 40%, were measured, respectively. By means of pyrosequencing, a total of 323 and 247 operational taxonomic units were obtained, with a predominance of the phylum Firmicutes (68.73-67.61%) for reactors with 0.5 and 2.0 g l(-1) glucose, respectively. Approximately 40.55% and 62.34% of sequences were affiliated with Thermoanaerobacterium and Thermohydrogenium, microorganisms that produce H2 under thermophilic conditions.

show abstract

“…Embora a rota fermentativa butírica seja comumente observada em sistemas acidogênicos 57 (Hwang et al, 2009a;Dong-Jie et al, 2011;Mariakakis et al, 2011;Ferraz Jr. et al, 2014b;Santos et al, 2014c;Ferraz Jr. et al, 2015a), a geração de metabólitos mais reduzidos, tais como o próprio HBu e o etanol, implica prejuízos à produção de hidrogênio, tendo em vista a retenção deste nas moléculas mais reduzidas (Fernandes et al, 2010). sob baixos valores de pH (<4,5-5,0) 58 (Antonopoulou et al, 2011;Dareioti et al, 2014;Ghimire et al, 2015), o acúmulo de etanol no APBR teve início previamente (~70° dia de operação) à queda no pH da vinhaça acidificada (~100° dia de operação), corroborando a hipótese de não estabelecimento da solventogênese no reator.…”

unclassified

Biodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração

Fuess¹

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2017AUTORIZO A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. Fuess, Lucas Tadeu F955bBiodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração / Lucas Tadeu Fuess; orientador Marcelo Zaiat; coorientador Marcelo Loureiro Garcia. São Carlos, 2017.Tese (Doutorado) -Programa de Pós-Graduação em Engenharia Hidráulica e Saneamento e Área de Concentração em Hidráulica e Saneamento --Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2017.1. Biorrefinaria de cana-de-açúcar. 2. Gerenciamento de vinhaça. 3. Biodigestão anaeróbia. 4. ASTBR. 5. Recuperação de bioenergia. 6. Produção de biohidrogênio. 7. Avaliação tecnológica. I. Título.À Isabella, meu grande amor.Aos meus pais, Fernando e Sônia, meus pilares.Dedico. AGRADECIMENTOSA Deus, pela dádiva da vida, por me inserir em um terno seio familiar e, sobretudo, por me fortalecer para buscar meus sonhos.A minha "pequena grande" família: Sônia, Fernando, Isabella, Spike e Kiara. Aos meus pais, Fernando e Sônia, pelo apoio incondicional, investimento desmedido, carinho e confiança depositada em mim. A minha mulher, Isabella, pelo amor, companheirismo e inúmeras aventuras compartilhadas, mas, sobretudo, por aguentar minhas incontáveis manias e meu lado workaholic. As minhas crianças de quatro patas, Spike e Kiara, por me fazerem entender o significado do amor sincero a cada chegada em casa. Simplesmente obrigado por estarem presentes em minha vida.Aos mestres "Marcelos". Ao Garcia, o Marcelinho ou MG, pela valiosa contribuição em minha iniciação na ciência, pelas orientações competentes desde a IC e pela amizade construída em quase uma década de conversas com o mesmo fim: "tinha mais alguma coisa para falar, mas não lembro agora...". Ao Zaiat, o chefe, pela confiança em meu trabalho, pela tranquilidade e paciência na orientação e pelo exemplo de competência e humanidade. E tudo isso acompanhado com uma (grande) dose de zoeira. Seu Marcelo, trabalhar em seu grupo é viciante, quem está dentro não quer sair. Obrigado por tudo! Aos "Panquecudos": Leandro (rei das metodologias e pai mais fresco do LPB), Carol Gil (tia da cinética... ôôô!), Carla (profa. Helena), Rachel (técnica do íons), Priscila (também técnica do íons... couve-flor!), Tiago Palladino (rei da biomol), Eduardo (fazendeiro de MG e "zen" paciência), Natália (mamãe do ano) e Fabrício (marombeiro que só). Um grupo que transcendeu as afinidades científico-filosóficas para partilhar os ensinamentos adquiridos com os amigos de quatro patas. Obrigado por fazerem meu cotidiano mais alegre, pelas valorosas contribuições e discussões científicas, por aceitarem as intermináveis brincadeiras e, sobretudo, pela amizade construída à base de um esforço desmedido para "fazer ciência". E viva o nosso lema: The zoeira never ends... Aos irmãozinhos cientistas, também crias d...

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Organic loading rate impact on biohydrogen production and microbial communities at anaerobic fluidized thermophilic bed reactors treating sugarcane stillage

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Evaluation of hydrogen and methane production from sugarcane vinasse in an anaerobic fluidized bed reactor

Evaluation of hydrogen and methane production from sugarcane vinasse in an anaerobic fluidized bed reactor

Bacterial communities in thermophilic H2-producing reactors investigated using 16S rRNA 454 pyrosequencing

Biodigestão anaeróbia termofílica de vinhaça em sistemas combinados do tipo acidogênico-metanogênico para potencialização da recuperação de bioenergia em biorrefinarias de cana-de-açúcar de primeira geração

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