O presente estudo avaliou o efeito do TDH (tempo de detenção hidráulica) (24 a 1 h) na produção de H² em reator anaeróbio de leito granular expandido (Expanded Granular Slugde Bed) (ESGB) sob condições mesofílicas (30 ± 2 °C), com cultura mista e a partir do caldo de cana nas concentrações: 5, 10 e 15 g L^-1, nos reatores EGSB₅, EGSB₁₀ e EGSB₁₅, respectivamente. Foram atingidos valores máximos de produção volumétrica de H₂ (PVH) ao decrescer o TDH para: 1 h no EGSB₅ (6,96 L d^-1 L^-1); 1 h no EGSB₁₀ (19,14 L d^-1 L^-1); e 2 h no EGSB₁₅ (52,40 L d^-1 L^-1). Os resultados corroboram a afirmação de que reatores de alta taxa como o EGSB suportam aplicação de cargas mais elevadas, visto que o rendimento de H₂ (Hydrogen Yield) (HY) máximo (0,73 mol H₂ mol^-1 hexose) foi observado no EGSB₁₅ para a taxa de carregamento orgânico (TCO) igual a 182,9 kg_carboidrato m^-3 d^-1. Os HY visualizados no presente estudo foram inferiores aos observados nos estudos em que utilizaram culturas puras, isto pode ocorrer devido ao fato de que o tratamento térmico não é capaz de selecionar apenas culturas produtoras de H₂. Foram identificados os possíveis consumos de H₂ em consequência à homoacetogênese, com percentuais máximos de ácido acético (HAc) de 59,0 %, 50,0 % e 25,0 % em relação aos demais metabólitos produzidos nos EGSB₅, EGSB₁₀ e EGSB₁₅, respectivamente. Devido à provável ocorrência de homoacetogênese o H₂ detectado não pode ser inteiramente atribuído a presença de HAc, atribui-se então a produção de H₂ à rota de produção de ácido butírico (HBu). Coincidentemente com o HY máximo, as concentrações e percentuais de HBu foram de 1,95 g L^-1 e 44,0 % para o EGSB₁₀ no TDH de 4 h, e de 4,07 g L^-1 e 43,0 % para o EGSB₁₅ no TDH de 2 h. De modo geral, a redução do TDH de 24 a 1 h melhorou a produtividade de H₂. Observou-se devido à elevada PVH, que o caldo de cana pode ser uma alternativa viável para a produção de H₂ em larga escala.

The present study evaluated HRT (hydrualic retention time) (24 to 1 h) effect on H₂ production in anaerobic expanded granular sludge bed reactor (ESGB) under mesophilic conditions (30 ± 2°C), with mixed culture and sugarcane juice concentration of 5, 10 and 15 g L^-1 in EGSB₅, EGSB₁₀ and EGSB₁₅, respectively. Maximum hydrogen production rates (HPR) were visualized by decreasing TDH to: 1 h in EGSB₅ (6.96 L d^-1 L^-1); 1 h at EGSB₁₀ (19.14 L d^-1 L^-1); and 2 h in EGSB₁₅ (52.40 L d^-1 L^-1). Results attest that high rate reactors such as EGSB support higher loads application, since maximum hydrogen yield (HY) was observed in EGSB₁₅ for the highest organic loading rate (OLR) applied (0.73 mol H₂ mol^-1 hexose in OLR 182.9 kg_carboidrato m^-3 d^-1). HY visualized in present study were lower than those observed in studies using pure cultures, this may occur due to heat treatment is not able to select only H₂ producing cultures. Possible H₂ intakes were observed as a consequence of homoacetogenesis, with maximum acetic acid (HAc) 59.0%, 50.0% and 25.0% for EGSB₅, EGSB₁₀ and EGSB₁₅, respectively. Due to probable occurrence of homoacetogenesis the H₂ production can't be entirely attributed to HAc, then H₂ production is attributed to butyric acid (HBu) route. Coincidentally with maximum HY, the HBu concentrations and percentages were 1.95 g L^-1 and 44.0% for the EGSB₁₀ in TDH 4 h, 4.07 g L^-1 and 43.0% for EGSB₁₅ in TDH 2 h. Overall, the TDH reduction from 24 to 1 h improved H₂ productivity. Due to high HPR observed the sugarcane juice can be a feasible alternative for H₂ production on large scale.