Degradação de ácido oleico em filtro anaeróbico: efeito da adaptação do inóculo e da recirculação da biomassa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, M. A.
Data de Publicação: 1998
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/198
Resumo: Este trabalho teve por objectivo o estudo da degradação do ácido oleico em filtro anaeróbio, avaliando o efeito da aclimatização da biomassa utilizada como inóculo e também da recirculação da biomassa. Operaram-se três filtros anaeróbios (R1, R2 e R3) em paralelo. Em R1 inoculou-se biomassa não aclimatizada e não se recirculou a biomassa que saía do reactor. Em R2 inoculou-se biomassa não aclimatizada e recirculou-se a biomassa e em R3, também com recirculação, inoculou-se biomassa aclimatizada com lípidos e oleato. O desempenho dos digestores foi avaliado durante 233 dias em termos de CQO (Carrência Química de Oxigénio) solúvel removido, AGV (Ácidos Gordps Voláteis) e SSV (Sólidos Suspensos Voláteis) à saída, e produção de metano. Obtiveram-se eficiências de remoção entre 70 a 77%, para uma carga orgânica de oleato aplicada de 12.5 kgCQO/m3.d., mesmo com concentrações molares oleato/(...) de 6.79. O acompanhamento da produção de metano permitiu verificar a ocorrência de degradação efectiva do oleato alimentado. Contudo, uma elevada discrepância foi observada entre a remoção de CQO solúvel e a produção de metano, sugerindo a retenção de grande parte do oleato alimentado, no reactor. Verificou-se que a utilização da recirculação da biomassa se demonstra vantajosa no desempenho deste sistema, promovendo a minimização do efeito de lavagem (“washout”) da biomassa flutuante e a diluição da carga tóxica aplicada, conduzindo a uma menor inibição da população acetogénica e metanogénica. O efeito inibitório do oleato de sódio sobre as populações acetogénicas e metanogénicas foi menos sentido num filtro anaeróbio inoculado com biomassa préviamente aclimatizada com lípidos e oleato. Conclui-se que, do ponto de vista do tratamento de efluentes com elevada carga em oleato, o efeito combinado da recirculação de biomassa e utilização de um inóculo aclimatizado é benéfico, melhorando a eficiência do desempenho do filtro anaeróbio. Efectuou-se a caracterização da biomassa dos três digestores no final da operação verificando-se que o contacto com oleato conduzia a uma diminuição significativa da actividade acetoclástica e em etanol, e a um aumento da actividade em H2/CO2. A biomassa aclimatizada apresentava uma maior capacidade de desenvolver actividade hidrogenofílica quando em contacto com oleato do que a biomassa não adaptada. Após alimentação com oleato como única fonte de carbono a biomassa aparecia encapsulada, provavelmente com oleato, conduzindo a elevados atrasos na degradação do oleato adicionado. O ensaio efectuado em reactor fechado permitiu verificar a eficiente degradação a metano do oleato adsorvido durante a operação em contínuo. Conclui-se assim que a utilização de ciclos de adsorção/degradação é potencialmente útil no tratamento de efluentes ricos em oleato.
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Obtiveram-se eficiências de remoção entre 70 a 77%, para uma carga orgânica de oleato aplicada de 12.5 kgCQO/m3.d., mesmo com concentrações molares oleato/(...) de 6.79. O acompanhamento da produção de metano permitiu verificar a ocorrência de degradação efectiva do oleato alimentado. Contudo, uma elevada discrepância foi observada entre a remoção de CQO solúvel e a produção de metano, sugerindo a retenção de grande parte do oleato alimentado, no reactor. Verificou-se que a utilização da recirculação da biomassa se demonstra vantajosa no desempenho deste sistema, promovendo a minimização do efeito de lavagem (“washout”) da biomassa flutuante e a diluição da carga tóxica aplicada, conduzindo a uma menor inibição da população acetogénica e metanogénica. O efeito inibitório do oleato de sódio sobre as populações acetogénicas e metanogénicas foi menos sentido num filtro anaeróbio inoculado com biomassa préviamente aclimatizada com lípidos e oleato. Conclui-se que, do ponto de vista do tratamento de efluentes com elevada carga em oleato, o efeito combinado da recirculação de biomassa e utilização de um inóculo aclimatizado é benéfico, melhorando a eficiência do desempenho do filtro anaeróbio. Efectuou-se a caracterização da biomassa dos três digestores no final da operação verificando-se que o contacto com oleato conduzia a uma diminuição significativa da actividade acetoclástica e em etanol, e a um aumento da actividade em H2/CO2. A biomassa aclimatizada apresentava uma maior capacidade de desenvolver actividade hidrogenofílica quando em contacto com oleato do que a biomassa não adaptada. Após alimentação com oleato como única fonte de carbono a biomassa aparecia encapsulada, provavelmente com oleato, conduzindo a elevados atrasos na degradação do oleato adicionado. O ensaio efectuado em reactor fechado permitiu verificar a eficiente degradação a metano do oleato adsorvido durante a operação em contínuo. Conclui-se assim que a utilização de ciclos de adsorção/degradação é potencialmente útil no tratamento de efluentes ricos em oleato.The aim of this work was to study the oleic acid degradation in anaerobic filters, evaluating both the effects of using an acclimatized inoculum and biomass recirculation. The anaerobic filters (R1, R2 e R3) were operated in parallel. In R1 and R2 the inoculated biomass was not acclimatized while in R3 it was. On the other hand in R2 and R3 biomass recirculation was used while in R1 it was not. Filters performance was followed during 233 days and evaluated in terms of soluble COD (Chemical Organic Demand) removal, VFA (Volatile Fatty Acids) and VSS (Volatile Suspense Solids) in the outlet, and methane production. Removal efficiencies between 70 and 77% were achieved for an oleate organic load of 12.5 kgCOD/m3.day, even with an oleate/(...) molar concentration ratio of 6.79. While following methane production it was possible to observe an effective degradation of the fed oleate. Nevertheless, a significative difference was found between soluble COD removal and methane production, suggesting that most of the oleate fed would beretained in the reactor. Biomass recirculation was found to enhance the system performance, due to biomass washout minimization and dilution of the toxic organic load, inducing a lower inhibition on the acetogenic and metanogenic populations. Sodium oleate inhibitory effect on both acetogenic and metanogenic populations was lower in an anaerobic filter inoculated with biomass acclimatized with lipids and oleate. It was concluded that the synergic effect of using biomass recirculation and an acclimatized inoculum is beneficial, when treating effluents hardly loaded with oleate, improving the performance of the anaerobic filter. Final characterization of the biomass developed in the filters showed that the contact with oleate induced a significant decrease of methanogenic activity against acetate and ethanol and an enhancement against H2/CO2. Acclimatized biomass exhibited a higher capacity to develop hidrogenofilic activity when in contact with oleate. When oleate was the sole carbon source fed, biomass became encapsulated, probably due to oleate adsorption, inducing a significative delay on added oleate degradation. The experiment run in the reactor, in the absence of feed, showed that the degradation to methane of the oleate adsorbed during continuous operation was efficient. This put in evidence the potential use of adsortion/degradation cycles in the treatment oleate hardly loaded effluents.Universidade do Minho; Junta Nacional de Investigação Científica e Tecnológica - Praxis XXI.Universidade do MinhoPereira, M. A.19981998-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/198porinfo: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:RCAAP2023-07-21T12:43:49Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/198Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:41:22.539624Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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