Avaliação da performance de reator UASB, em escala de demonstração, utilizando vinhaça bruta como substrato para produção de bioenergia

Avaliação da performance de reator UASB, em escala de demonstração, utilizando vinhaça bruta como substrato para produção de bioenergia

• Autor
• Daniel Dias da Silva
• Co-autores
• Liliana Andréa dos Santos , André Felipe de Melo Sales Santos
• Resumo

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  A vinhaça bruta é um efluente industrial com elevado potencial poluidor, quando lançado sem tratamento adequado no meio ambiente. Utilizada na fertirrigação devido suas características de elevadas concentrações de nutrientes (N, K e P) e material orgânico, a vinhaça contribui para melhorar a produtividade dos canaviais. Entretanto, o tratamento anaeróbio pode agregar ganhos econômicos e ambientais na gestão da vinhaça (bruta), pelo uso do biogás (energia/calor) mantendo seu potencial agronômico para a fertirrigação (vinhaça tratada) com redução de gases de efeito estufa (GEE). Este estudo avaliou a performance de um reator UASB (1000 m3; COV=16 a 20 kgDQO/m³.dia), em escala de demonstração industrial, através de dados de monitoramento de 3 anos de operação (2014 a 2016) de uma unidade de tratamento de vinhaça para produção de energia elétrica. A avalição dos dados indicou eficiências médias no período da pesquisa em relação à remoção de matéria orgânica (DQO), 92,6%; sólidos (SS), 99,6%; sulfato total (SO42-), 80,1%; fósforo total (PO4-3), 64,6% e nitrogênio total (NTK) com 23,6%. As características físico-químicas da vinhaça bruta e tratada, mostraram ótimas dentro da literatura, com excessão dos valores obtidos de sulfatos e sulfetos que estiveram acima dos valores recomendados, provavelmente associados às características da usina onde o projeto foi conduzido. O lodo anaeróbio apresentou característica de lodos granulares, com granulometria elevada (0,5-0,8mm), e cor negra associada a presença de sulfetos no meio líquido. O biogás apresentou elevada concentração de metano médios de (71% CH4; 24% CO2; 4% N2 e 1% O2), indicando potencial de aproveitamento energético. Concluindo-se que o reator obteve uma excelente performance, gerando ainda vinhaça tratada e lodo anaeróbio que podem ser utilizados como biofertilizante, além da produção de energia elétrica, sendo uma alternativa promissora para o setor sucroenergético com contribuições à matriz energética e produção mais limpa.

   

• Palavras-chave
• vinhaça, digestão anaeróbia, biogás, reator anaeróbio, escala real
• Área Temática
• Engenharia Ambiental (SEDE)