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Avaliação de reatores anaeróbios acidogênicos e metanogênicos no tratamento de vinhaça e soro de queijo sem alcalinazação

Processo: 17/06940-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2017
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Pesquisador responsável:Marcelo Zaiat
Beneficiário:Jaqueline Cardoso Ribeiro
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):19/25341-1 - Explorando a valorização de gorduras em ácidos graxos voláteis por fermentação anaeróbica de cultura mista, BE.EP.DR
Assunto(s):Digestão anaeróbia   Tratamento biológico anaeróbio   Reatores anaeróbios   Soro do leite   Vinhaça   Metano   Hidrogênio

Resumo

A vinhaça da cana-de-açúcar e o soro de queijo são efluentes altamente poluentes e de grande volume sendo os principais resíduos do processo de produção de etanol e laticínios, com um valor aproximado de 14 L de vinhaça gerada por litro de etanol produzido e o soro representando cerca de 80 a 90% do volume do leite. Tanto a vinhaça quanto o soro de queijo são efluentes complexos que podem ser altamente prejudiciais para o meio ambiente nas áreas em que são descartados, devido ao seu alto conteúdo orgânico e pH baixo. Ambos os efluentes possuem viabilidade de tratamento por meio de digestão anaeróbia e possuem potencial de recuperação de energia como hidrogênio e metano, porém a suplementação de alcalinidade é essencial para a estabilidade de tais processos gerando custos adicionais com alcalinizantes que serão proporcionais à quantidade de efluente tratado, o que pode tornar o tratamento destes efluentes em escala real extremamente caro. Diante de tal problema, o estudo conduzido por Mota e Zaiat (2016) se mostrou bastante promissor como uma solução, pois os autores constataram a viabilidade de não controle do pH em reatores acidogênicos para a produção de hidrogênio, obtendo produção contínua, estável e com rendimentos satisfatórios de gás hidrogênio em longo prazo, em ambiente com pH inferior a 3,0. Com base nisto, o foco deste estudo é avaliar a aplicação de reatores anaeróbios de estágio único e dois estágios para a recuperação energética sob a forma de metano e hidrogênio sem controle de pH no tratamento de vinhaça e soro de queijo e estabelecer as melhores condições operacionais para a obtenção de maior produção energética possível concomitante a uma eficiência satisfatória de tratamento de tais efluentes. (AU)