Partida de reator UASB tratando vinhaça e efluente de biodigestores abastecidos com dejeto de bovino de leite

Abstract

Neste trabalho foi realizado o estudo da partida de um reator UASB no tratamento da vinhaça,utilizando como inóculo a biomassa de biodigestores abastecidos com dejetos de bovino de leite. A vinhaça é o mais importante resíduo sucroalcooleiro com potencial de poluir ecossistemas se despejado inadequadamente, todavia o seu tratamento via biodigestão anaeróbia constitui-se numa possibilidade interessante de geração de energia renovável. Por apresentar valores altos de BRIXº e pH baixo, o início da operação de um reator abastecido com esse resíduo pode levar a elevada produção de ácidos voláteis e acidificação do reator, assim se observa a importância de se realizar corretamente essa etapa. Para realização desse estudo, realizou- se a construção de um reator UASB com volume de 70 litros. O ensaio de partida do mesmo reator teve TDH considerado de 1,75 dias e COV de 9 g DQO total / L d e 17 g DQO total / L d e, foi dividido em basicamente quatro partes. A primeira constitui-se na caracterização da vinhaça, a fim de se conhecer as características desse resíduo. A segunda parte foi o abastecimento do reator, com dejetos de bovino de leite e suínos, lodo anaeróbio de outros reatores, vinhaça e água, sendo que foi realizado um tratamento de recirculação do afluente a partir de uma carga de vinhaça e água. Na terceira parte iniciou-se a alimentação contínua do reator, com um substrato constituído por vinhaça, o efluente recirculado do próprio reator e inóculo de biodigestores abastecidos com dejeto de bovino de leite. Na quarta parte, a quantidade de vinhaça que entrava no reator foi aumentada. Os valores de pH mantiveram-se dentro da faixa recomendada de 6,0 a 8,0. A alcalinidade no efluente manteve valores entre 1848 e 2164 mg.L -¹ e a produção de ácidos voláteis manteve-se 44 e 71,6 mgHAc.L -¹, ou seja dentro dos valores adequados. Esse quadro permitiu o desenvolvimento do lodo, que garantiu eficiência de redução de DQO com média de 52,79 % e picos de 62,09%; eficiência de redução de sólidos totais com média de 16,28% e picos de 30%, com aumento gradativo na eficiência de sólidos voláteis após baixa eficiência inicial. A média diária de produção de biogás foi de 0,06675 m3 com valores máximos 0,203413 m3 , sendo que o potencial de biogás calculado foi de 17,28 m3 CH4/m3 de vinhaça. Os valores obtidos demonstram que o lodo desenvolvido durante essa pesquisa promoveu condições satisfatórias para uma partida eficiente do reator.

This work was realized the study of startup of a UASB reactor in treating vinasse , using as inoculum the biomass of digesters filled with dairy cattle manure. The vinasse is the most important sugarcane residue with the potential to pollute ecosystems if discharged improperly, however your treatment via anaerobic digestion is an interesting possibility is to generate renewable energy. By presenting high values of ° Brix and low pH, the startup of a reactor fueled by the anaerobic sludge can lead to high production of volatile acids and acidification of the reactor, thus observing the importance of performing this step correctly. To conduct this study, we carried out the construction of a UASB reactor with a volume of 70 liters. The test of startup from the same reactor had considered TDH of 1.8 days and COV of 9 g DQO total / L d and 17 g DQO total / L d was basically divided into four parts. The first is on the characterization of vinasse, in order to know the characteristics of this residue. The second part was to supply the reactor with waste from dairy cattle and swine, anaerobic sludge from other reactors, vinasse and water, and were treated with recirculation of the effluent from a load of vinasse and water. In the third part started continuous feeding of the reactor, with a substrate consisting of vinasse, the effluent recirculated from the reactor, and inoculum from digesters filled with dairy cattle manure. In the fourth part, the amount of stillage that entered the reactor was increased. The pH values were within the recommended range from 6.0 to 8.0. The alkalinity in the effluent maintained values between 1848 and 2164 mg L - ¹ and the production of volatile acids remained 44 and 71.6 mgHAc.L - ¹, that is within the proper values. This framework allowed the development of the sludge, which ensured removal efficiency of COD with an average of 52.79% and 62.09% peak efficiency; reduction of total solids with an average of 16.28% and 30% peak, with gradual increase in the efficiency of volatile solids after low initial efficiency. The average daily production of biogas was 0.06675 m3 with a peak of 0.203413 m3, and the potential of biogas was calculated at 17.28 m3 CH4/m3 vinasse. The values obtained show that the sludge developed during this research promoted satisfactory conditions for the startup efficient of reactor.