Operação de reatores metanogênicos de leito fixo e fluxo ascendente tratando efluente de reator acidogênico alimentado com efluente de indústria cervejeira

Resumo

A cerveja é a quinta bebida mais consumida no mundo, atrás do chá, refrigerante, leite e café (Fillaudeau et al, 2006). Segundo dados de 2007 do SINDICERV - Sindicato Nacional da Indústria da Cerveja, o Brasil está entre os quatro maiores fabricantes de cerveja do mundo, com um volume anual de aproximadamente 10,34 bilhões de litros. Segundo dados da CETESB (2005), para cada 1 litro de cerveja produzida, consome-se entre 4 e 10 litros de água, gerando-se de 3 a 6 litros de efluente. O tratamento de águas residuárias de cervejaria em reatores anaeróbios se mostrou eficaz na geração do gás metano, entretanto, com o recente aquecimento global causado pelo aumento da geração de gases que causam o efeito estufa, muitos estudos têm enfocado a produção de hidrogênio como uma alternativa de energia limpa, pois o único produto gerado na sua combustão com oxigênio é a água. Nesse contexto, têm-se a idéia da divisão do tratamento anaeróbio da água residuária em duas etapas, na qual a primeira etapa será composta por reator acidogênico, visando a produção de hidrogênio e a segunda etapa apresentará um reator metanogênico, o qual visará a produção de metano. O Laboratório de Processos Biológicos da EESC - USP tem pesquisado diferentes reatores acidogênicos para a produção de hidrogênio, no entanto há carência no desenvolvimento de pesquisa para os reatores metanogênicos tratando efluente destes reatores acidogênicos, o que é de vital importância para a sustentabilidade do processo anaeróbio de tratamento. Assim, propõe-se o estudo em paralelo de dois reatores anaeróbios de leito fixo e fluxo ascendente. Um operando diretamente com água residuária de cervejaria e outro com efluente de reator acidogênico tratando esta mesma água residuária, tornando-se possível a comparação entre os dois processos e a discussão sobre a viabilidade técnico-econômica da separação do tratamento em dois estágios (acidogênico e metanogênico). Os reatores serão construídos com tubos de acrílico de 80 mm de diâmetro e 750 mm de altura (volume total de 3,75 L) e utilizará como meio suporte matrizes cúbicas de espuma de poliuretano envoltas com estrutura rígida de polipropileno. A fase experimental será dividida em 3 etapas, caracterizando-se pela operação com diferentes tempos de detenção hidráulica, respectivamente, 12h, 8h e 4h. A água residuária a ser estudada será proveniente de indústria cervejeira, com valores médios de 7500 mg DQO/L, 3200 mg SST/L, 80 mg NTK/L e 5 mg SO4-2/L. (AU)