Estudo da inclusão de compartimentos em biodigestores modelo canadense
Date
2012-09-06Metadata
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A atividade suinícola por muitos anos foi caracterizada como uma atividade geradora
de resíduos de alto índice poluidor, porém nas últimas décadas muitos são os
estudos responsáveis por mudar esse conceito. O uso de biodigestor está bem
disseminado para diminuir os impactos gerados por essa atividade, ganhando
estímulo de implantação nos últimos anos, pelo incentivo ao uso de energia
renovável. O biodigestor é responsável pela produção do biogás, usado como
energia alternativa em propriedades rurais que possuem o sistema de biodigestores.
Observam-se poucos trabalhos que pesquisam a geometria dos biodigestores e
seus efeitos no processo de digestão anaeróbia. Esse trabalho objetivou o estudo da
compartimentação do biodigestor modelo canadense no processo de digestão
anaeróbia aplicada a resíduos da suinocultura, avaliando a degradação (remoção)
dos parâmetros físico-químicos (temperatura, pH, DQO, DBO5, Nitrogênio total,
Fósforo total, sólidos totais, sólidos fixos totais e sólidos voláteis totais),
determinando um modelo cinético e qualificando o biogás produzido em cada um
dos compartimentos dos biodigestores. Para o estudo foram construídos três
reatores em escala de bancada: o primeiro com uma compartimentação que
provocava variação de fluxo na horizontal, o segundo com uma compartimentação, a
qual gerava variação de fluxo na vertical e o terceiro, sem compartimentação, para
ser utilizado como um reator testemunho. As análises dos parâmetros físicoquímicos
foram realizadas de acordo com o Standard Methods for Examination of
Water and Wastewater, já a determinação do modelo cinético foi realizada
considerando a existência de um fluxo pistão (reator tubular) para cada um dos
reatores construídos e para a qualificação do biogás utilizou-se um cromatógrafo a
gás. Quanto à avaliação dos parâmetros físico químicos, foi o segundo reator
(variação de fluxo na vertical) que apresentou diferença significativa na eficiência de
remoção de DQO e nos valores de pH, sendo que esse reator também apresentou
melhor remoção de DBO5 e sólidos. A temperatura apresentou comportamento
semelhante nos três reatores, caracterizando que a digestão anaeróbia ocorreu
prioritariamente na faixa mesofílica. Considerando a DBO5 como substrato obteve-se
como constante de velocidade 0,021 d-1; 0,025 d-1 e 0,024 d-1, respectivamente para
o primeiro, segundo e terceiro reator. Todavia, considerando a DQO como substrato
obteve-se 0,032 d-1; 0,034 d-1 e 0,027 d-1 para cada um dos reatores. Os modelos
cinéticos apresentaram uma maior correlação com os dados experimentais quando
considerada a DQO como substrato, sendo que foi o segundo reator que apresentou
maior correlação (R2 = 0,599). Na avaliação do biogás os três reatores não
apresentaram diferença entre si.