Avaliação cinética da degradação anaeróbia de lodo primário de água residuária de cervejaria

• Processo: 12/14295-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2013
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Moacir Messias de Araujo Junior
• Beneficiário: Pâmela Castilho Dias
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/15984-0 - Produção de bioenergia no tratamento de águas residuárias e adequação ambiental dos efluentes e resíduos gerados, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/24733-4 - Avaliação cinética da degradação anaeróbia de lodo primário de água residuária de cervejaria, BE.EP.IC
• Assunto(s): Indústria cervejeira Tratamento de águas residuárias Reatores anaeróbios Biogás Degradação de contaminantes Cinética
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Água Residuária de Cervejaria | avaliação cinética | Biodigestão de Lodo | degradação anaeróbia | Tratamento de Águas Residuárias

Resumo

Os reatores anaeróbios de alta taxa, como os reatores UASB, vêm sendo utilizados com frequência para o tratamento de água residuária de cervejaria por necessitarem de pequena área de implantação. Embora possuam boa eficiência na degradação de compostos solúveis, devido ao baixo tempo de detenção hidráulico, estas configurações de reatores possuem pouca ação sobre a degradação dos sólidos suspensos voláteis afluentes. Assim, com o objetivo de maximizar a produção de biogás por meio do tratamento do efluente de cervejaria, pretende-se separar os sólidos suspensos de fácil sedimentação em decantador primário e fazer a sua digestão anaeróbia em biodigestor apropriado para este fim. Neste contexto, este projeto tem como principal objetivo avaliar a cinética de degradação anaeróbia de lodo primário de água residuária de cervejaria, investigando os parâmetros cinéticos de biodigestores em batelada, a fim de obter as condições ideais de operação para maximizar a produção de biogás durante o processo de digestão anaeróbia. Para isso, faz-se necessário conhecer as condições ideais de operação dos biodigestores e a cinética de degradação destes sólidos. Os experimentos serão realizados em frascos-reatores, os quais serão mantidos em estufa climatizada a 35°C e sob agitação em um shaker. O meio presente dentro de cada frasco será uma mistura de lodo anaeróbio de reator UASB (inoculo), lodo primário de efluente de cervejaria e fase líquida do mesmo efluente industrial. A água residuária a ser estudada possui valores médios de 7500 mg DQO.L-1, 3200 mg SST.L-1, 80 mg NTK.L-1 e 10 mg PO4-.L-1. A investigação experimental será dividida em 3 etapas, sendo diferenciadas pela concentração de lodo de inóculo utilizada nos reatores, respectivamente, 5%, 10% e 20% em massa. Em todas as etapas serão avaliadas paralelamente diferentes relações sólido/líquido, variando de 0% e 40% em massa. Serão analisados a Atividade Metanogênica Específica (AME) e os subprodutos da degradação para cada condição, a fim de avaliar o desempenho do processo na produção de biogás, degradação de sólidos voláteis e redução da DQO final. Os dados obtidos serão trabalhados para a obtenção de curvas cinéticas de degradação de substrato e produção de biogás, obtendo ao final do estudo as equações cinéticas que representam o modelo cinético da digestão anaeróbia da água residuária estudada. (AU)