| Processo: | 21/01657-0 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de agosto de 2021 |
| Data de Término da vigência: | 31 de dezembro de 2026 |
| Área de conhecimento: | Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias |
| Pesquisador responsável: | Marcelo Zaiat |
| Beneficiário: | Pamela Talita do Couto |
| Instituição Sede: | Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil |
| Vinculado ao auxílio: | 22/10615-1 - Consolidação do conceito de biorrefinaria aplicado ao tratamento biológico de águas residuárias e de resíduos sólidos, AP.TEM |
| Bolsa(s) vinculada(s): | 22/00398-3 - Modelagem, simulação e otimização de um reator de fluxo pistonado, BE.EP.PD |
| Assunto(s): | Modelos matemáticos Reatores anaeróbios Tratamento anaeróbio Escoamento Digestão anaeróbia Reatores biológicos |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Adm1 | Digestão Anaeróbia | modelagem matematica | reatores com escoamento pistonado | validação estatística | vinhaça | Modelagem matemática |
Resumo As pesquisas por fontes de energia renováveis estão cada vez mais crescentes atualmente, devido a uma possível escassez de combustíveis fósseis no futuro. Neste sentido, uma alternativa promissora de energia limpa é o tratamento de efluentes domésticos ou industriais usando o processo de digestão anaeróbia em biorreatores, em que microrganismos degradam a matéria orgânica complexa e a converte em biogás, hidrogênio ou metano. O hidrogênio, comparado ao metano, tem seu interesse ainda mais acentuado, pois durante seu processo de combustão produz apenas água. Nestes biorreatores acidogênicos, microrganismos degradam diferentes tipos de substrato e produzem hidrogênio e ácidos orgânicos. Contudo, tão importante quanto conhecer o processo de produção deste biogás, é importante também realizar a modelagem matemática do processo para simulação em outros cenários e aumento de escala. O modelo mais amplamente usado para modelagem de processos anaeróbios é o Anaerobic Digestion Model Number 1 (ADM1), proposto em 2002 pelo Task Group da International Water Association. Este modelo foi formulado para uma digestão anaeróbia completa, em que o produto final é o metano. Porém, foram realizadas modificações em sua estrutura para que este modelo fosse capaz de simular o processamento em reatores acidogênicos em batelada. Sendo assim, novos estudos são requeridos para que este modelo possa também ser usado em simulações de biorreatores operados de forma contínua e com escoamento pistonado. Consequentemente, há muito a se avançar nesta área no mundo e, principalmente, no Brasil onde há apenas um grupo de pesquisa sendo nucleado na Universidade de São Paulo para pesquisas direcionadas a modelagem de processos anaeróbios. Portanto, o objetivo deste trabalho é discretizar o ADM1 e incorporar equações de transferência de massa gás-líquido para simulação dos reatores AnTR (Anaerobic Tubular Reactor), AnSTBR (Anaerobic Structured Bed Reactor) e AnPBR (Anaerobicpacked Bed Reactor). (AU) | |
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