Tratamento anaeróbio de duplo estágio: investigação da influência sobre a produção de bioenergia, as características do lodo e a sua aplicabilidade para o tratamento de efluentes

Resumo

A aplicabilidade de reatores anaeróbios de dois estágios será avaliada em relação a reatores convencionais, de estágio único. Estudos têm demonstrado que o tratamento em dois estágios, que consiste na separação espacial das etapas acidogênica e metanogênica, pode contribuir para um maior controle e estabilidade do processo devido à obtenção de condições ambientais mais favoráveis para cada grupo microbiano. Outras potenciais vantagens incluem a possibilidade de aumento da produção de bioenergia pela recuperação do gás hidrogênio produzido na etapa acidogênica, menor concentração de sólidos suspensos no efluente final e melhor desempenho da filtração em biorreatores com membrana anaeróbios (BRMan). Estas são o foco da presente pesquisa, a qual está agrupada em três fases de operação. Durante as Fases 1 e 2, foram avaliadas diferentes configurações de reatores acidogênicos, e aquela que apresentou o melhor desempenho em relação à produção de hidrogênio foi acoplada a um reator de leito estruturado metanogênico. O potencial de recuperação de bioenergia foi comparado a um reator de fase única. As Fases 1 e 2 foram concluídas no Laboratório de Processos Biológicos (LPB, EESC-USP). A Fase 3 será realizada por um período de seis meses na PUCV (Chile) através do programa Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior (BEPE). Biorreatores com membrana serão utilizados para a etapa metanogênica do sistema de duplo-estágio e para o sistema de estágio único. O principal objetivo é indicar as alterações nas propriedades do lodo devido à acidificação do efluente em etapa prévia (reator acidogênico) e seus impactos sobre o desempenho da filtração. Além disso, a produção de bioenergia, a qualidade do efluente e a estabilidade do processo serão comparadas entre os sistemas de um e de dois estágios e os dados desta fase experimental serão avaliados juntamente com aqueles obtidos nas fases experimentais anteriores.