Producción de biohidrógeno por fermentación: efecto de la concentración de inóculo
Palabras clave:
biohidrógeno, fermentación, cultivo mixto, inóculo, compost.Resumen
En la necesidad actual de estudiar bioprocesos limpios para la generación de energía, la producción de biohidrógeno ha atraído una creciente atención global. Se estudió la producción de gas hidrógeno por fermentación a partir de glucosa utilizando un cultivo mixto enriquecido por shock térmico. La concentración inicial de la biomasa inoculada fue variada entre 1 y 10 g SSV/l para determinar los efectos sobre el bioproceso, mediante ensayos batch. La mayor producción de hidrógeno (394 ml/l cultivo; 34%) y la mayor velocidad específica de producción de hidrógeno (91.3 ml H2/g SSV.d) se obtuvieron con 2.5 g SSV/l inoculados, conjuntamente con una alta eficiencia de degradación del sustrato (70%). El rendimiento de hidrógeno más alto (79.8 ml H2/g glucosa) se alcanzó a la concentración de inóculo más baja ensayada (1 g SSV/l), y disminuyó con el incremento en la concentración celular inicial. La distribución de los metabolitos solubles sugirió que la vía metabólica de formación de ácido butírico fue efectiva en la formación de gas hidrógeno. Especies de Clostridium fueron los organismos dominantes en el cultivo.Descargas
Citas
APHA, AWWA, WEF, (2012), Standard methods for the examination of water and wastewater. 22nd edn. American Public Health Association, Washington.
Argun H. y Dao S., (2016), “Bio-hydrogen production from waste peach pulp by dark fermentation: Effect of inoculum addition”, International Journal of Hydrogen Energy, 42(4):2569-2574.
Bedoya A., Castrillón J. C., Ramírez J. E., Vásquez J. E. y Zabala M. A., (2008), “Producción biológica de hidrógeno: una aproximación al estado del arte”, Dyna, 75(154):137-157.
Bo W., Yongye L., Yahua Q., Yang Y., Qiang S., Wei W. y Jianlong W., (2012), “Technology research on bio-hydrogen production”, Procedia Engineering, 43:53-58.
Bundhoo M. y Mohee R., (2016), “Inhibition of dark fermentative bio-hydrogen production: A review”, International Journal of Hydrogen Energy, 41(16):6713-6733.
Chen C. C., Lin C. Y. y Lin M. C., (2002), “Acid-base enrichment enhances anaerobic hydrogen production process”, Applied Microbiology Biotechnology, 58:224-228.
Chong M. L., Sabaratnam V., Shirai Y. y Hassan M. A., (2009), “Biohydrogen production from biomass and industrial wastes by dark fermentation”, International Journal of Hydrogen Energy, 34:3277-3287.
Cui M. y Shen J., (2012), “Effects of acid and alkaline pretreatments on the biohydrogen production from grass by anaerobic dark fermentation”, International Journal of Hydrogen Energy, 37:1120-1124.
Ghimire A., Frunzo L., Pirozzi F., Trably E., Escudie R., Lens P. N. L. y Esposito G., (2015), “A review on dark fermentative biohydrogen production from organic biomass: Process parameters and use of by-products”, Applied Energy, 144:73-95.
Hao X., Zhou M., Yu H., Shen Q. y Lei L., (2006), “Effect of sodium ion concentration on hydrogen production from sucrose by anaerobic hydrogen-producing granular sludge”, Chinese Journal of Chemical Engineering, 14(4):511-517.
ISO, International Standard Organization, (1986), ISO 6461/1, Water quality: detection and enumeration of the spores of sulphite-reducing anaerobes (Clostridia).
Kim S., Choi K., Kim J. O., Chung J., (2013), “Biological hydrogen production by anaerobic digestion of food waste and sewage sludge treated using various pretreatment technologies”, Biodegradation, 24:753-764.
Krupp M. y Widmann R., (2009), “Biohydrogen production by dark fermentation: Experiences of continuous operation in large lab scale”, International Journal of Hydrogen Energy, 34:4509-4516.
Maintinguer S. I., Sakamoto I. K., Adorno M. A. T. y Varesche M. B. A., (2016), “Bacterial diversity from environmental sample applied to bio-hydrogen production”, International Journal of Hydrogen Energy, 40(8):3180-3190.
Marone A., Izzo G., Mentuccia L., Massini G., Paganin P., Rosa S., Varrone C. y Signorini A., (2014), “Vegetable waste as substrate and source of suitable microflora for bio-hydrogen production”, Renewable Energy, 68:6-13.
Miller G. L., (1959), “Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar”, Analytical Chemistry, 31:426-428.
Noike T. y Mizuno O., (2000), “Hydrogen fermentation of organic municipal wastes”, Water Science and Technology, 42(12):155-162.
Owen W. F., Stuckey D. C., Healy Jr. J. B., Young L. Y., McCarty P. L., (1979), “Bioassay for monitoring biochemical methane potential and anaerobic toxicity”, Water Research, 13(6):485-492.
Show K. Y., Lee D. J. y Chang J. S., (2011), “Bioreactor and process design for biohydrogen production”, Bioresource Technology, 102:8524-8533.
Valdez-Vazquez I. y Poggi-Varaldo H., (2009), “Hydrogen production by fermentative consortia”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13:1000-1013.
Wang J. y Yin Y., (2017), Biohydrogen production from organic wastes. Green Energy and Technology. Springer Nature, Singapore.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Los autores que publican en esta revista están de acuerdo con los siguientes términos:
Los autores conservan los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de la primera publicación.
Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en esta revista.
Se permite y se anima a los autores a difundir sus trabajos electrónicamente (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su propio sitio web) antes y durante el proceso de envío, ya que puede dar lugar a intercambios productivos, así como a una citación más temprana y mayor de los trabajos publicados (Véase The Effect of Open Access) (en inglés).
