Estabilização do pH na digestão anaeróbia da vinhaça utilizando bicarbonato de sódio e uréia

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Formagini, Edinéia Lazarotto
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMS
Texto Completo: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2192
Resumo: O principal resíduo da produção de etanol é a vinhaça, da qual são gerados cerca de quinze litros para cada litro de etanol produzido. Atualmente, esta vinhaça é utilizada na fertirrigação, por ser um efluente rico em nutrientes utilizados na agricultura, tais como potássio, nitrogênio e fósforo. Como a vinhaça também possui elevado teor de matéria orgânica e pH baixo, este uso pode ocasionar riscos ambientais. Uma forma de minimizar este risco é o tratamento da vinhaça por meio da digestão anaeróbia, a qual além da remoção da matéria orgânica e estabilização do pH, produz biogás que pode ser utilizado como fonte de energia. Baseado nestes dados, este trabalho avaliou a eficiência de tratamento da vinhaça através da digestão anaeróbia, utilizando bicarbonato de sódio (NaHCO3) e uréia (CO(NH2)2) como alcalinizantes. Para os testes com bicarbonato de sódio foi utilizado um reator UASB de 40 L e para os testes com uréia foi utilizado um reator UASB de 0,92 L, ambos operando em temperatura mesofílica. O processo foi monitorado por medições em tempo real de: vazão e composição do biogás; pH; e temperatura interna do reator. Também foram realizados testes de toxicidade de uréia, onde foi utilizado o tampão de fosfato como complemento. Para os testes utilizando NaHCO3 foi utilizada uma COV de 2,75 ± 0,8 g.L-1.d-1 com eficiência média de 89% de remoção de matéria orgânica (DQO). Nos testes utilizando uréia a COV foi de 4 g.L-1.d-1, obtendo uma eficiência em remoção de DQO de 96%. Os resultados demonstraram viabilidade técnica da digestão anaeróbia da vinhaça utilizando NaHCO3 e/ou uréia, embora que para o uso de uréia ainda é necessário a realização de mais experimentos.
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Para os testes com bicarbonato de sódio foi utilizado um reator UASB de 40 L e para os testes com uréia foi utilizado um reator UASB de 0,92 L, ambos operando em temperatura mesofílica. O processo foi monitorado por medições em tempo real de: vazão e composição do biogás; pH; e temperatura interna do reator. Também foram realizados testes de toxicidade de uréia, onde foi utilizado o tampão de fosfato como complemento. Para os testes utilizando NaHCO3 foi utilizada uma COV de 2,75 ± 0,8 g.L-1.d-1 com eficiência média de 89% de remoção de matéria orgânica (DQO). Nos testes utilizando uréia a COV foi de 4 g.L-1.d-1, obtendo uma eficiência em remoção de DQO de 96%. Os resultados demonstraram viabilidade técnica da digestão anaeróbia da vinhaça utilizando NaHCO3 e/ou uréia, embora que para o uso de uréia ainda é necessário a realização de mais experimentos.ABSTRACT - The main residue of the production of ethanol is vinasse, of which about 15 liters are generated for every liter of ethanol produced. This vinasse is currently used for fertirrigation, as it is an effluent rich in nutrients used in agriculture, like potassium, nitrogen and phosphorous. However, vinasse also has a high concentration of organic matter and a low pH, and so its application poses risks for the environment. One way to minimize these risks is the treatment of vinasse by means of anaerobic digestion, which besides removing the organic matter and stabilization of the pH produces biogas, which can be used as an energy source. Based on these data, this study evaluated the effectiveness of treatment of vinasse by means of anaerobic digestion, using sodium bicarbonate and urea for pH buffering. For the tests with bicarbonate a 40 L UASB reactor was used, while for tests with urea a 0.92 L UASB reactor was used, both operating at mesophilic temperatures. The process was monitored by on-line measurements of flow and composition of biogas, pH and reactor temperature. Determinations of SMA were also performed to avaliate the effect of urea and phosphate buffering. Continuous-flow reactor experiments with NaHCO3 buffering were performed in a 40 L UASB with an OLR of 2.75 ± 8 g.L-1.d-1, resulting in a COD removal efficiency of 89%. In the experiments with urea dosing, carried out in a 0.92 L UASB reactor, the OLR was 4 g.L-1.d-1, and the COD removal efficiency was 96%. The results demonstrate the technical feasibility of anaerobic digestion of vinasse using NaHCO3 and/or urea, however more experiments are still needed to better determine parameters for urea dosing.porResíduos IndustriaisDigestão AnaeróbiaBiogásBiogasFactory and Trade WasteEstabilização do pH na digestão anaeróbia da vinhaça utilizando bicarbonato de sódio e uréiapH stabilization during anaerobic digestion of vinasse using sodium bicarbonate and ureainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisBoncz, Marc ÁrpádPaulo, Paula LoureiroFormagini, Edinéia Lazarottoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILEdinéia Lazarotto Formagini.pdf.jpgEdinéia Lazarotto Formagini.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1272https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2192/4/Edin%c3%a9ia%20Lazarotto%20Formagini.pdf.jpg4334caf5d06674db9800ba6336e658f5MD54ORIGINALEdinéia Lazarotto Formagini.pdfEdinéia Lazarotto Formagini.pdfapplication/pdf1100732https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2192/1/Edin%c3%a9ia%20Lazarotto%20Formagini.pdf641b36bc60469d0b49caab6341e4bae8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2192/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTEdinéia Lazarotto Formagini.pdf.txtEdinéia Lazarotto Formagini.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2192/3/Edin%c3%a9ia%20Lazarotto%20Formagini.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53123456789/21922021-09-30 15:56:07.479oai:repositorio.ufms.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242021-09-30T19:56:07Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
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