Efeito da relação substrato/inóculo na partida de reator anaeróbio para digestão de resíduos alimentares

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Hallam, Jamile Machado
• Orientador(a): Miranda, Luis Alcides Schiavo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Digestão anaeróbia; Ácidos graxos voláteis; Relação substrato/inóculo; Resíduo de alimentos; Lodo anaeróbio
• Palavras-chave em Inglês: Anaerobic digestion; Volatile fatty acids; Substratum/inoculum relation; Food waste; Anaerobic sludge
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/5480

O aproveitamento energético obtido pela digestão anaeróbia é uma alternativa viável para o tratamento de resíduos alimentares, no entanto requer um estrito controle operacional. A escolha da melhor condição de partida pelo cálculo da relação substrato/inóculo (S/I) em termos de Sólidos voláteis (SV) pode facilitar estabilização do processo, resultando em elevada produtividade de biogás e teor de metano. Este estudo testou 5 diferentes relações de S/I em regime de batelada a 35oC, visando a estabilidade do processo e otimização da produção de biogás com alto teor de metano. Foi utilizado como substrato o resíduo coletado no restaurante universitário da Unisinos, e o como inóculo o lodo anaeróbio do reator UASB tratando esgoto doméstico da estação de tratamento de esgotos da mesma universidade. Os parâmetros monitorados foram pH, volume de biogás, teor de metano, alcalinidade e ácidos graxos voláteis. Todas as bateladas mantiveram-se dentro da faixa de pH recomendada pela literatura, entre 6,5 e 7,5, com exceção à batelada 5, que utilizou uma relação 1:1 S/I e onde o pH decaiu para 5,0. A produção de biogás em todas as condições estudadas teve sua máxima produção até o terceiro dia de inoculação e foi influenciada pela relação S/I aplicada, pois o aumento da quantidade de SV do substrato aumentou o rendimento e o teor de metano, com exceção da condição 1:1, onde houve a acidificação do sistema. O rendimento de biogás das condições 1:5, 1:4, 1:3, 1:2, 1:1 foram respectivamente 0,69, 0,75, 0,67, 0,89 e 0,18 L/g SV do substrato utilizado, e os teores médios de metano em cada batelada foram 69, 67, 65, 74 58%. Concluiu-se então, que a melhor relação substrato/inóculo para partida do processo foi 1:2, para a qual obteve-se 0,89 L de biogás/g SV do substrato com um teor de metano de 74%, mantendo uma relação AGV/ALC abaixo de 0,5, demonstrando a estabilidade do processo.