Avaliação da produção de biogás em um reator anaeróbio híbrido (UAHB) tratando esgoto sanitário sintético

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Michelon, Leonardo Kozak
• Orientador(a): Passig, Fernando Hermes
• Banca de defesa: Passig, Fernando Hermes, Vidal, Carlos Magno de Sousa, Costa Neto, Pedro Ramos da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico; Metano; guas residuais - Purificação - Filtração; Biogás; Bactérias metanogênicas; Filtros e filtração; Tecnologia ambiental; Sewage - Purification - Biological treatment; Methane; Sewage - Purification - Filtration; Biogas; Methanobacteriaceae; Filters and filtration; Green technology
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS::TECNICAS AVANCADAS DE TRATAMENTO DE AGUAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4233

Nesta pesquisa foi avaliada a produção de biogás em um reator anaeróbio híbrido (UAHB) com dois separadores trifásicos tratando esgoto sanitário sintético. A configuração do reator é baseada em um reator de manta de lodo e fluxo ascendente (tipo UASB) e um filtro anaeróbio (com recheio de PVC) em um único compartimento. O reator foi confeccionado em vidro com dimensões de 1 m x 0,12 m x 0,2 m e volume útil de 22,1 L. A operação do reator foi dividida em 3 fases, sendo: 1a fase - TDH de 12 h e COV média de 0,6 kgDQO m-3 d-1; 2a fase - TDH de 10 h e COV média de 0,7 kgDQO m-3 d-1 e 3a fase - TDH de 8 h e COV média de 0,9 kgDQO m-3 d-1, na faixa de temperatura de operação de 14 a 21°C durante 225 dias. Os parâmetros utilizados para a avaliação do desempenho do reator foram: pH, temperatura (oC), alcalinidade total (mgCaCO3 L-1), ácidos voláteis (mgHAc L-1), eficiência de remoção de DQO em amostras brutas (%), eficiência de remoção de sólidos totais voláteis (%) e sulfato total (mg L-1). Foi desenvolvido um sistema automatizado para monitorar a temperatura do reator, a pressão na linha de gás e nos selos hídricos e a geração de biogás em cada separador trifásico. A variação da temperatura média de operação do reator foi de 18,7 ± 2,0°C, 16,8 ± 1,3°C e 19,4 ± 1,0°C e está diretamente relacionada à variação na eficiência de remoção de DQO bruta de 82,7%, 71,1% e 85,4% nos TDH de 12, 10 e 8 h, respectivamente. A produção média de biogás no leito móvel e leito fixo do reator foi de 1561 mL d-1 e 896 mL d-1 para TDH de 12 h, 1143 mL d-1 e 1268 mL d-1 para TDH de 12 h e 3643 mL d-1 e 841 mL d-1 para TDH de 8 h. A geração média total de biogás foi de 0,23, 0,22 e 0,23 m3 kgDQOremovida-1 d-1. Na fase 3, a concentração média de metano produzida por dia foi de 78% e a concentração média dos gases CO2, O2, H2S e H2 (somatória) foi de 6%. A produção de biogás nos coletores inferior e superior tem relação direta com a COV aplicada e normalmente é maior no leito móvel. Contudo, em temperaturas inferiores a 17,44°C a produção de biogás no leito fixo foi maior, indicando que o leito móvel do reator UAHB é mais suscetível a variações de temperatura do que o leito fixo.