- Produzione di bioidrogeno da reflui di caseificio
- Biohydrogen production from cheese factory waste
- Vasmara, Ciro <1980>
Subject
- CHIM/11 Chimica e biotecnologia delle fermentazioni
Description
- In questo studio è stata valutata la possibilità di produrre H2 da reflui di caseificio. In particolare, è stato utilizzato il permeato di scotta che è il residuo del recupero delle sieroproteine, mediante ultrafiltrazione, della scotta che, a sua volta, e il residuo della produzione della ricotta da siero di latte. Questo liquido è ancora ricco di lattosio (51 g L-1) da cui si può ricavare H2 mediante la fermentazione al buio (dark fermentation, DF). La DF è regolata da molti parametri e presenta ancora dei punti oscuri. L’attenzione è stata rivolta, in particolare, all’effetto che il pH ha sulla produzione di H2, dei metaboliti prodotti (acidi grassi volatili, etanolo e acido lattico) e sulla popolazione microbica coinvolta nella DF, mediante l’utilizzo della tecnica dell’high-throughput sequencing (HTS), in un sistema non tamponato. La produzione di H2 è stata nettamente influenzata dal pH iniziale tanto che essa è stata molto più alta (+31%) nei reattori a pH alcalino (8 - 10) che nei reattori a pH < 6. Lo studio della comunità microbica ha indicato che la manipolazione del pH iniziale ha influenzato i rapporti interspecifici delle popolazioni presenti all’interno dei reattori. Il pH alcalino ha favorito la proliferazione di un genere in particolare, il Trichococcus. Sebbene questo genere non produca direttamente H2, la sua proliferazione e, dunque, la sua attività metabolica nella fase immediatamente precedente alla DF propriamente detta, ha creato le condizioni ideali per l’attività dei clostridi (produttori di H2) che hanno iniziato a produrre H2 quando il pH era sceso a 5.4. I clostridi sono stati più attivi nei reattori con pH iniziale alcalino, ovvero, dove Trichococcus aveva maggiormente proliferato.
- In this study, the H2 production from dairy waste was evaluated. Scotta permeate was used as substrate. Scotta permeate is the residue of the recovery of the whey proteins, by means of ultrafiltration, from scotta which is the residue of the production of ricotta from cheese whey. This liquid is still rich in lactose (51 g L-1) and suitable for H2 production in dark fermentation (DF). DF is regulated by many parameters and it has still dark sides. The attention was focused, in particular, on the effect of pH on H2 production, on metabolites production (volatile fatty acids, ethanol and lactic acid) and on the microbial community involved in the DF, by means of high-throughput sequencing (HTS), in an unbuffered system. The production of H2 was strongly influenced by the initial pH: it was much higher (+ 31%) in the reactors at alkaline pH (8 - 10) in comparison with the reactors at pH <6. The study of the microbial community indicated that the manipulation of the initial pH influenced the interspecific relationships of the populations resident in the reactors. The alkaline pH favored the proliferation of one genus in particular, Trichococcus. Although this genus is not an hydrogen-producer, its proliferation and, therefore, its metabolic activity in the phase immediately preceding the DF, has created the optimal conditions for the activity of the clostridia (H2 producers) who have started to produce H2 when the pH had dropped to 5.4. The clostridia were more active in reactors with initial alkaline pH, that is, where Trichococcus were most abundant.
Date
- 2018-05-07
Type
- Doctoral Thesis
- PeerReviewed
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:unibo-23437
Vasmara, Ciro (2018) Produzione di bioidrogeno da reflui di caseificio, [Dissertation thesis], Alma Mater Studiorum Università di Bologna. Dottorato di ricerca in Ingegneria civile, chimica, ambientale e dei materiali