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13.06.2017 | ORIGINAL ARTICLE | Ausgabe 2/2018

Journal of Material Cycles and Waste Management 2/2018

Landfill leachate enhances fermentative hydrogen production from glucose and sugarcane processing derivatives

Zeitschrift:
Journal of Material Cycles and Waste Management > Ausgabe 2/2018
Autoren:
Inara Amoroso da Silva, Stella Thomaz de Lima, Marcos Rechi Siqueira, Márcia Andreia Mesquita Silva da Veiga, Valeria Reginatto

Abstract

Fermentation can use renewable raw materials as substrate, which makes it a sustainable method to obtain H2. This study evaluates H2 production by a mixed culture from substrates such as glucose and derivatives from sugarcane processing (sucrose, molasses, and vinasse) combined with landfill leachate. The leachate alone was not a suitable substrate for biohydrogen production. However, leachate blended with glucose, sucrose, molasses, or vinasse increased the H2 production rate by 2.0-, 2.8-, 4.6-, and 0.5-fold, respectively, as compared with the substrates without the leachate. Determination of metals (Cu, Cd, Pb, Hg, Ni, and Fe) at the beginning and at the end of the fermentative assays showed how they were consumed during the fermentation and demonstrated improved H2 production. During fermentation, Cu, Fe, and Cd were the most consumed leachate metals. The best substrate combination to produce H2 was molasses and leachate, which gave high volumetric productivity—469 ml H2/l h. However, addition of the leachate to the substrates stimulated lactic acid formation pathways, which lowered the H2 yield. The use of leachate combined with sugarcane processing derivatives as substrates could add value to the leachate and reduce its polluting power, generating a clean energy source from renewable raw materials.

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