Analise da produção de biometano de resíduos organicos de um restaurante universitario em reatores de fluxo hidraulico descontinuo
Por: Carolina234 • 6/11/2018 • 1.457 Palavras (6 Páginas) • 334 Visualizações
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Este trabalho propõe estudar o potencial metanogênico da fração sólida orgânica gerada pelo restaurante, variando as condições de operação dos reatores.
MATERIAIS E MÉTODOS
“Durante quinze dias foram coletas amostras da fração orgânica dos resíduos gerados no restaurante. A coletas foram realizadas duas vezes ao dia, totalizando 20 amostras de aproximadamente 1 Kg cada. As amostras foram homogeneizadas, trituradas e mantidas em freezer a – 20ºC. Foram realizados os ensaios de DQO, Sólidos Suspensos Totais (SST), Sólidos Suspensos Voláteis (SSV), Potencial Hidrogeniônico (pH) e alcalinidade, conforme metodologia definida em Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999).”
O experimento foi montado em duplicata com reatores de fluxo hidráulico descontínuo, ou seja, em batelada. Para a montagem dos biodigestores foram utilizados frascos Duran® com 2000 mL de volume total (Figura 1), sendo 1000 mL reacional, e 1000 mL destinado ao headspace. Os frascos foram hermeticamente fechados com bolhas de borracha de butila e tampa de plástico. Para garantir uma atmosfera livre de ar atmosférico, borbulhou-se nitrogênio no interior dos frascos.
Figura 1. Frasco de Duran 2L, utilizados como reatores em batelada.
[pic 1]
[pic 2]
A inoculação foi realizada com microrganismos obtidos a partir de dejetos suínos e lodo de ETE, em diferentes proporções conforme Tabela 1. Para diminuir o tempo de bioestabilização dos resíduos sólidos orgânicos, a utilização de inóculos tem mostrado resultados satisfatórios (LEITE, 2003).
Tabela 1. Tipo de inóculo e as proporções utilizadas em cada reator
Reator
Inóculo
Proporção*
S10
Dejeto Suíno
10%
S20
Dejeto Suíno
20%
L10
Lodo de ETE
10%
L20
Lodo de ETE
20%
O monitoramento dos reatores foi realizado a partir de diversos parâmetros: DQO, pH, sólidos e conteúdo do biogás. A metodologia e a frequência de cada análise encontram-se na Tabela 2.
Tabela 2. Metodologia e frequência das análises para monitoramento dos reatores
Análise
Frequência
Metodologia
pH
Fim do experimento
APHA: Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (1999).
DQO
Fim do experimento
Sólidos (sólidos suspensos totais – SST, sólidos suspensos voláteis – SSV)
Fim do experimento
Metano
3x semana
Medidor MilliGascounter (Ritter)
Cromatografia gasosa (MODELO)
Os dados obtidos com a produção de metano foram importados para o programa OriginPro 8 e ajustados à função sigmoidal de Boltzmann (Eq. 1).
[pic 3]
(1)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O tempo de incubação dos reatores foi de aproximadamente 100 dias, sendo necessária a correção do pH: todos os meios reacionais foram padronizados para um faixa de pH entre 6,8 e 7,2. Adotou-se essa faixa pois um pH menor que 6,3 ou maior que 7,8 provoca uma diminuição rápida na metanogênese CHERNICHARO A.L.(1997).
O reator S10 apresentou maior produção acumulada de metano (CH4), sendo igual a 11,74 mols, seguido dos reatores S20, L10 e L20 que apresentaram produção de 8,43 molsCH4, 7,67 molsCH4 e 6,75molsCH4, respectivamente. A Tabela 3 apresenta os resultados dos parâmetros para análise do potencial metanogênico.
Tabela 3. Resultados dos parâmetros avaliados para análise da produção de metano
Reator
CH4 acumulado
AME*
Taxa Máx CH4
Dia da máxima taxa
Mols
mol/dia gSSV
mol/dia
S10
11.74203304
0.26681
0.1628
27
S20
8.437122089
0.32762
0.1999
33
L10
7.672024158
0.00679
0.1737
29
L20
6.765723596
0.00516
0.1320
26
O reator L20 levou o menor tempo para produzir a máxima taxa, comparado aos demais reatores. Contudo, a máxima taxa, segundo o ajuste linear de Boltzmann, foi produzida pelo reator S20: 0,19 molsCH4/dia, o qual este também obteve a maior taxa específica: 0,33 mol/ dia gSSV.
A Figura 2 apresenta a produção
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