Biodegradação anaeróbia de efluentes de lacticínios em reactores SBR

• Autor(a) principal: Pereira, Otília Rodrigues
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/3775
• topic: Qualidade da água; Tratamento de efluentes; Efluentes industriais; Indústria de lacticínios; Biodegradação; Reactores biológicos; Digestão anaeróbica

O principal objectivo deste trabalho experimental foi avaliar o comportamento de reactores anaeróbios descontínuos sequenciais (SBR) no tratamento de efluentes complexos produzidos na indústria de lacticínios. O trabalho baseou-se no estudo do efeito de vários parâmetros: tipo de inóculo (adaptado e não adaptado ao substrato complexo em causa); temperatura de operação (37ºC e 55ºC); e tempo de retenção hidráulico (TRH de 25d e 10d). Estes efeitos foram analisados em reactores operados em condições intermitentes de alimentação, na perspectiva de se evitar a acumulação de gordura e de outros materiais complexos no manto de lama, e de se melhorar a transformação do CQO removido em metano (CH4). Os reactores SBR foram operados com um ciclo total de 24 horas, em que o tempo de sedimentação foi de 2 horas. Foram operados cinco reactores SBR anaeróbios, com controlo de pH: dois na gama mesofílica e com TRH=25d, sendo um inoculado com biomassa adaptada e outro com não adaptada; dois na gama termofílica e também com TRH=25d, sendo um inoculado com biomassa adaptada e outro não adaptada; e um quinto reactor mesofílico inoculado com biomassa adaptada, mas com um TRH=10d. Durante a operação dos SBR verificou-se que a temperatura influencia muito o comportamento dos reactores, principalmente no que diz respeito à qualidade do efluente tratado. Quer para o inóculo adaptado quer para o não adaptado, verifica-se uma deterioração muito grande da qualidade do efluente tratado quando se opera na gama termofílica, independentemente da carga orgânica aplicada. O aumento de temperatura de 37ºC para 55ºC provoca também uma menor conversão do CQO removido a CH4. Em condições estacionárias, todos os reactores mesofílicos apresentaram remoções de CQO superiores a 97%, enquanto nos reactores termofílicos esta percentagem baixou até 93% para a biomassa adaptada e 79% para a biomassa não adaptada. Na gama mesofílica, a operação de reactores inoculados com biomassa adaptada produz um efluente tratado de melhor qualidade (CQOf inferior), embora com conversões a CH4 apenas ligeiramente superiores. Estas diferenças tornam-se bastante significativas nas cargas mais elevadas. Na gama termofílica, para as cargas mais baixas, o reactor inoculado com biomassa adaptada apresenta claramente um melhor desempenho na remoção de CQO. No entanto, para as cargas mais elevadas os desempenhos são muito similares, apesar do reactor inoculado com biomassa adaptada apresentar uma maior conversão de CQO a CH4.Nos reactores mesofílicos, o teor de CH4 no biogás estabiliza à volta dos 60% para todas as cargas aplicadas, enquanto nos reactores termofílicos se verificam oscilações entre os 37% e os 71%, consoante a carga aplicada, a que correspondem períodos de acumulação de ácidos orgânicos voláteis (AOV). Na operação termofílica, a biomassa apresenta um maior decaimento, tanto a que proveio de um inóculo adaptado como a de um inóculo não adaptado. Os ensaios realizados indicaram ainda que a diminuição do TRH de 25 para 10 dias não provocou alterações significativas na percentagem de remoção de CQO, mas levou a uma menor produção de biogás e a uma menor conversão do CQO removido a CH4. Globalmente pode-se assim concluir que os reactores SBR anaeróbios a trabalhar na gama mesofílica e com inóculo adaptado apresentaram um efluente com uma melhor qualidade e uma conversão superior de CQO a metano.