Co-digestão anaeróbia de glicerol residual com esgoto sanitário visando o aumento da produção de metano

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Ayabe, Danilo Nagata
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anaerobic co-digestion; Anaerobic digestion; Co-digestão anaeróbia; Digestão anaeróbia; Esgoto sanitário; Glicerol; Glycerol; Metano; Methane; Sewage; UASB
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-18052020-142410/

A crescente preocupação com os impactos ambientais causados pela utilização de combustíveis fósseis, assim como a escassez dos mesmos, tem estimulado o desenvolvimento de tecnologias de produção de energia limpa e renovável nos últimos anos. No Brasil, o biodiesel tem sido um combustível renovável de destaque, principalmente pelo aumento das concentrações mínimas obrigatórias em que o biodiesel deve estar presente na produção de óleo diesel, previstas por lei. O aumento da geração de biodiesel causa o aumento da geração de glicerol, um resíduo altamente poluente que apesar de ter valor comercial na indústria, os altos custos de purificação e o aumento da oferta estão tornando o processo de remoção de impurezas do glicerol financeiramente insustentável. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo agregar valor ao glicerol residual através do aumento da produção de biogás com potencial energético em reator anaeróbio de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB). A utilização de processo co-digestivo com esgoto sanitário teve como pressuposto o aproveitamento da riqueza nutricional do esgoto e a possibilidade do aumento da produção de metano em reatores UASB tratando esgoto municipal, amplamente encontrados pelo país. O reator foi operado continuamente com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 8 horas, onde a carga orgânica volumétrica (COV) foi expressa em termos de demanda química de oxigênio (DQO), em um aumento progressivo de 1,74 até 6,92 kgDQO/m3.dia ao longo de 280 dias de operação. Foi possível concluir que a adição de glicerol ao esgoto sanitário é adequada para o aumento da produção de metano. A operação do reator se manteve estável até a aplicação de COV de 5,68 kgDQO/m3.dia, quando foi possível atingir 95% de metano no biogás, remoção de 85% de DQO e valores próximos ao potencial teórico de produção de metano obtido em teste de atividade metanogênica específica (AME). A limitação do processo se deu na COV de 6,92 kgDQO/m3.dia, quando o reator passou a apresentar indícios de colapso com o desbalanceamento de valores de pH e diminuição na produção de biogás. As baixas concentrações de CO2 no biogás em todas as fases experimentais sustentaram uma hipótese de ocorrência de atividade homoacetogênica no reator em uma relação de sinergismo com as comunidades da digestão anaeróbia.