Avaliação do potencial de valorização energética de lamas de ETA na codigestão anaeróbica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Ana Filipa Oliveira Amado
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/14146
Resumo: Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia da Qualidade e Ambiente
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spelling Avaliação do potencial de valorização energética de lamas de ETA na codigestão anaeróbicaLamasDigestão anaeróbiaPotencial metanogénicoBioquímicoCarvão ativadoProdução de metanoSludgeAnaerobic digestionBiochemical methane potencialActivated carbonMethane productionTrabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia da Qualidade e AmbienteO tratamento de águas e águas residuais produzem quantidades significativas de lamas, que devem ser tratadas adequadamente de modo a minimizar os problemas ambientais e maximizar a recuperação de materiais e energia. A produção de biogás a partir das lamas é uma fonte de energia renovável, contribuindo para o desenvolvimento sustentável e promovendo a energia circular. No presente trabalho pretendeu-se estudar a produção de metano de misturas de lamas (substratos) provenientes de uma estação de tratamento de águas (ETAR) (lamas espessadas) e de uma estação de tratamento de águas residuais (ETAR) (lamas mistas) da zona centro de Portugal. Para persecução dos objetivos realizaram-se ensaios de potencial metanogénico bioquímico (PMB), na gama mesófila, com diferentes misturas dos referidos substratos, incluindo a adição de carvão ativado em pó granulado, por forma a avaliar a biodegradabilidade através da produção específica máxima de metano. Nos ensaios de PMB foi realizada a monitorização de diversos parâmetro do conteúdo dos reatores, ST, SF, SV, CQO, alcalinidade e caracterização quantitativa (volumetria) e qualitativa (cromatografia gasosa) do biogás. Nos ensaios de PMB 1 e 2 verificou-se que as lamas de ETAR (reatores A) produziram 257 N mL CH4 / g SV, as lamas de ETA (reatores B) 36 N mL CH4 / g SV. Os reatores G com 80 LM + ETAR LE ETA apresentaram uma produção significativa com 502 N mL CH4 /g SV, pelo que a codigestão anaeróbia de ambos os substratos é viável. Nos reatores com a aplicação de CA granulado e CA em pó, observou-se um feito negativo na produção específica de metano, sendo menor no caso do CA granulado. Relativamente aos conteúdos energéticos verificou-se, que as lamas de ETA (reatores B) apresentaram menores valores com 0,2 kWh / kg SV para condições PTN (6,2 kWh/ton lamas) correspondente a 807 €/ano. Para a codigestão de lamas ETA com lamas de ETAR, os reatores G apresentaram a maior produção de metano equivalente a 3,3 kWh / kg SV para condições de PTN (652 kWh/ton lamas), correspondente a um retorno de 257 453 €/ano.Water and wastewater treatments produce considerable amount of sludge that must be properly treated in order to minimize environmental problems and maximize the material and enegy recovery. The production of biogas from sludge is a renewable energy source, contributing to sustainable development and promoting a circular economy. The present work aimed to study the methane production of sludge mixtures (substrates) from a water treatment plant (WTP) (thickned sludge) and a wastewater treatment plant (WWTP) (mixed sludge) from central area of Portugal. To achieve the objectives , biochemical methanogenic potencial (BMP) assays were performed in the mesophilic range, with different of mixtures of these substrates, including the addition of powdered and granulated activated carbon, in order to evaluate biodegradability through the maximum specific production of methane. In the BMP assays, several parameters of the reactor content TS, FS, VS, COD, alkanility and quantitative (volumetric) and qualitative (gas chromatography) characterization of biogas were monitored. In BMP assays 1 and 2 it was found that the WWTP sludge (reactors A) produced 257 N mL CH4 / g SV, the WTP sludge (reactors B) 36 N mL CH4 / g SV. Reactors G the 80 ML WWTP + 20 TS WTP showed a significant yield with 502 N mL CH4 / g SV, so anaerobic co-digesting of both substrates is feasible. In the reactors with the application of granulated AC and AC in powder, a negative effect was observed in the specific methane production, being smaller in the case of granulated AC. Regarding the energy content it was found that the WTP (reactors B) presented lower values with 0,2 kWh / kg SV for PTN conditions (6,2 kWh / ton sludge), corresponding to 807 € / year. For the co-digestionof WTP sludge with WWTP sludge, reactors G had the highest methane production equivalent to 3,3 kWh / kg SV for PTN conditions (652 kWh / ton sludge), corresponding to a return of 257 453 € / year.Instituto Superior de Engenharia de LisboaSantos, Maria Teresa Loureiro dosRCIPLSantos, Ana Filipa Oliveira Amado2022-01-06T12:03:50Z2020-122020-12-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/14146TID:202842339porSANTOS, Ana Filipa Oliveira Amado – Avaliação do potencial de valorização energética de lamas de ETA na codigestão anaeróbia. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2020. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:09:53Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14146Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:22:00.402778Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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