Caracterização dos compostos traços influentes no aproveitamento energético do biogás gerado em reator UASB no tratamento de esgoto doméstico
Nome: Camila Magri Eller
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/08/2013
Orientador:
Nome |
Papel |
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| Jane Meri Santos | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| Jane Meri Santos | Orientador |
| Leandro Melo de Sá | Examinador Externo |
| Neyval Costa Reis Jr. | Examinador Interno |
| RODRIGO SILVEIRA VIEIRA | Examinador Externo |
| Sandra Paule Beghi | Coorientador |
Resumo: Com a perspectiva de aplicação do biogás como recurso energético, verifica-se um crescente interesse em relação à sua composição química específica e às possíveis implicações a respeito de sua utilização. O presente trabalho investiga os compostos traços que influenciam o aproveitamento energético do biogás, dentre eles sulfeto de hidrogênio, siloxanos e compostos halogenados. Na literatura, os trabalhos realizados a respeito de siloxanos no biogás são provenientes de estudos em digestores de lodo, e não do biogás produzido no tratamento de esgoto em si, daí a importância dessa pesquisa. Também são investigados o potencial de aproveitamento e a validação de um modelo para estimativa do balanço de massa de DQO. Foram coletadas amostras de esgoto e de biogás do sistema de tratamento de esgoto doméstico da cidade de Piaçú/ES, composto por pré-tratamento, tratamento anaeróbio (reator UASB) e tratamento aeróbio (filtros biológicos aerados submersos). Foram realizadas análises de DQO total e filtrada, sulfato, sulfeto e sólidos nos esgotos afluente e efluente, e de sólidos e sulfeto precipitado no lodo, de acordo com o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). As amostras do biogás produzido no reator anaeróbio de manta de lodo (UASB) foram coletadas em sacolas de Nalophan® de 10 litros e pré-concentradas em cartuchos adsorvedores CarbopackTM. As concentrações de sulfeto de hidrogênio, siloxanos e halogenados, assim como as dos principais componentes gasosos (metano e outros), foram analisadas por meio de cromatografia gasosa acoplada aos detectores de condutividade térmica e espectrômetro de massas (TCD e MS). A quantidade de metano capturada no biogás foi de 19,7 Nm3 dia-1 (0,093 Nm3/m3 de esgoto/ 0,24 Nm3/kgDQOrem), cuja queima liberaria um potência de 8,2 kW na forma de calor (capaz de ser convertida em uma potência de 2,7 kW de energia elétrica). A recuperação de metano e a produção de biogás foram adequadamente estimadas pelo modelo proposto por Lobato, Chernicharo e Souza (2012). De modo geral, foram encontrados siloxanos e compostos halogenados em variedades e concentrações menores que as normalmente reportadas na literatura. A concentração média de sulfeto de hidrogênio foi consideravelmente elevada (2078 ppm), podendo representar uma limitação ao aproveitamento energético do biogás.
