Estudo da influência da quantidade de lodo na produção de biogás em reator UASB tratando esgoto doméstico

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Déborah de Freitas Melo
• Orientador(a): Claudio Leite de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Metano dissolvido; Auto inoculação; Biogás; Metano; lodo
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-AC2GBR

O tratamento de esgotos domésticos pela via anaeróbia leva à formação de biogás, que pode ser aproveitado energeticamente. Porém, gestores de estações encontram dificuldades em estimar o quanto de biogás será produzido e quais as características desse gás, por não conhecer seu comportamento de produção. Outra dificuldade operacional, está relacionada com a partida dos reatores, sendo necessária a presença de micro-organismos adaptados ao efluente. Com o intuito de aprofundar o conhecimento nessa lacuna, este trabalho foi desenvolvido objetivando interpretar o comportamento da produção de metano, nas fases gasosa e líquida em reator UASB, avaliando a influência da quantidade de lodo no interior do mesmo. No primeiro objetivo específico, foram realizados dois ciclos de auto inoculação, para avaliar a evolução da biomassa presente com as produções de metano. Os resultados mostram que a auto inoculação de um reator UASB leva a produções satisfatórias de biogás próximo do dia 60, com produção de biogás em torno de 113 NL/dia, com concentração de metano de cerca de 68%v/v. As concentrações de metano dissolvido no efluente foram cerca de 17 mg/L, o que representou cerca de 30% do total de metano produzido. Obteve-se nos ciclos de auto inoculação uma carga biológica de 0,29 gDQO/gSTV.dia. O segundo objetivo específico focou na variação da quantidade de lodo do reator em duas fases: uma tendendo à massa máxima de lodo (fase 1) e outra tendendo à massa mínima (fase 2), para isso, realizando descartes periódicos de lodo. Os resultados apresentaram maior variabilidade na fase 1, tanto para produção volumétrica diária, quanto para a concentração de metano dissolvido no efluente. A produção de biogás na fase 1 foi de 114 NL/dia e na fase 2, de 87 NL/dia, valor significativamente menor que o da fase 1. As concentrações de metano no biogás foram de 69%v/v para a fase 1 e 63%v/v para a fase 2. O metano dissolvido no efluente apresentou concentrações de 22 mg/L para ambas as fases. As frações de metano na fase gasosa e na fase líquida não apresentaram diferenças significativas entre as fases. A idade do lodo foi de 86 dias na fase 1 e 55 dias na fase 2. Entende-se que a partir do estabelecimento da massa mínima necessária no reator, um aumento de lodo/biomassa não representa aumento significativo na qualidade do biogás gerado. Entretanto, descartes periódicos de lodo no reator, quando trabalhando próximos da massa mínima, promovem a diminuição da idade do lodo e o tornam menos concentrado. Assim, entende-se que os descartes periódicos de lodo seriam interessantes somente para os reatores que trabalham próximos de sua massa máxima.