Operação de reatores biológicos anaeróbios para valorização de efluentes ricos em AOX

• Autor(a) principal: Magalhães, Flávia Carina Freitas
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/29431
• topic: Digestão anaeróbia; AOX; Biogás; AOV

A indústria da pasta e do papel gera um grande volume de efluentes com carga poluente alta, rica em compostos recalcitrantes e potencialmente tóxicos, tais como os Halogenados Orgânicos Adsorvíeis (AOX) e a lenhina. Uma solução para a remoção destes compostos é o tratamento biológico anaeróbio. A digestão anaeróbia (DA) é um processo biológico que permite também a valorização energética dos efluentes. Através desse processo, os microrganismos produzem biogás, uma fonte de energia renovável com interesse económico. Neste contexto, este projeto tem como objetivo global a valorização de um efluente complexo e rico em compostos organoclorados, proveniente da primeira etapa do processo do branqueamento de pasta kraft (D0). Como objetivo específico, pretende-se estudar a valorização energética através do processo metanogénico de DA. No presente trabalho foram avaliados os efeitos na produção de metano da aplicação de várias condições no tratamento anaeróbio do efluente D0: adição de um co-substrato; modo de operação dos reatores (descontínuo vs semi-contínuo); temperatura operatória (gama mesófila vs gama termófila); aplicação de um pré-tratamento térmico à biomassa; utilização do efluente D0 após pré-tratamento enzimático. A produção de CH4 foi melhorada quando os reatores operaram em modo descontínuo e condições de gama termófila, com uma produtividade de 225,3 mL de CH4 por g de CQOs (Carência Química de Oxigénio solúvel) inicial, e com uma remoção de CQOs e AOX de 47,4 e 71,7 %, respetivamente. Também se obtiveram bons resultados com a utilização de biomassa pré-tratada termicamente em modo de operação semi-contínua: produtividade de 180,9 mL de CH4 por g de CQOs inicial e remoções de CQOs e AOX de 63,6 e 87,1 %, respetivamente. Com vista a uma valorização material do efluente D0, de modo a potenciar a produção de Ácidos Orgânicos Voláteis (AOV), foram operados reatores onde foram aplicadas condições acidogénicas. Nas condições testadas foi obtido um baixo grau de acidificação (GA) de 9,8 % em modo semi-contínuo, com uma remoção de CQOs e AOX de 18,8 e 80,5 %, respetivamente. Em suma, os resultados obtidos mostram que a aplicação do processo biológico de DA ao efluente D0 proveniente do processo de branqueamento kraft, permite não só remover compostos poluentes recalcitrantes e potencialmente tóxicos, como ao mesmo tempo também a valorização desse efluente através da produção de CH4.