Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tonon, Gustavo
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/171996
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016.
id UFSC_14d69e69f88b189a0b60b9b498b14a49
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/171996
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometanoEngenharia ambientalGases estufaMetanoDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016.As lagoas de lemnas têm sido utilizadas com sucesso para o polimento de efluentes nos últimos anos, destacando a grande capacidade de remoção de nutrientes, e a produção de biomassa passível de valorização. O presente estudo objetivou avaliar esta tecnologia no tratamento de esgoto doméstico, investigar a produção de gás metano em testes laboratoriais com esta macrófita e avaliar a emissão e absorção de gases de efeito estufa (GEE) nas lagoas. Nesse último contexto da pesquisa foram avaliadas as emissões e fixação de CO2 bem como as emissões de CH4. Para isso, utilizou-se um experimento em escala piloto, composto por duas lagoas de lemnas em série (10,8m2 e TDH de 17 dias cada) para o tratamento de esgoto doméstico. O sistema foi operado com uma vazão de 200L.dia-1 e monitorado através análises de parâmetros físico-químicos (OD, pH, série nitrogenada, série de sólidos, PT, PO4-3, DQO, DBO, COT e turbidez). A análise dos GEE foi realizada com uma câmara de fluxo por equipamentos de medição in loco. Também, a taxa de crescimento e a composição da biomassa de macrófitas foram estudadas para fins de balanço de massa e valorização. Para avaliar o potencial de produção de biogás pela biomassa das lemnas geradas em excesso, um ensaio de potencial de produção de biometano (BMP) foi conduzido em escala laboratorial, comparando-se a biomassa fresca e a seca. Como resultados, observou-se eficiência em termos de concentração de nutrientes NT = 92,5% e PT = 91,2%, assim como para matéria orgânica DBO = 84,1% e DQO = 71,7%. A taxa de crescimento superficial das lemnas na primeira lagoa foi de 3,9 g.m-2.dia-1 e na segunda lagoa foi de 2,5 g.m-2.dia-1. Pela estimativa da fixação de CO2 para as lagoas avaliadas, chegou-se a uma taxa média de 24,9 g.m-2.d-1, aproximadamente 5 vezes mais elevada do que a taxa de emissão. A digestão anaeróbia de lemna seca apresentou elevada produção específica de gás (SGP) e produção específica de metano (SMP) (0,32 Nm³ CH4/kgSV e 0,19 Nm³CH4/kgSV, respectivamente). De maneira geral, as lagoas avaliadas operadas sob cargas superficiais médias de 6,5 kgNH3.ha-1.dia-1 e 13,58 kg DQO.ha-1.dia-1, se mostraram como uma tecnologia eficaz integrando tratamento de efluentes, baixas emissões de GEE e produção de biomassa passível de valorização.<br>Abstract : The duckweed ponds have been successfully used for polishing of effluents in recent years, highlighting the large capacity of removing nutrients and biomass amenable to recovery. Thus, this study aimed to evaluate this technology in domestic wastewater treatment, investigate the methane production with this macrophye and evaluate CO2 emission and fixation. For this, an experiment was conducted in a pilot scale, consists of two duckweed ponds in series (10,8 m2 and 17 days of HRT each) for domestic sewage treatment. The system was operated with a flow of 200L.d-1 and monitored through physical-chemical analysis (dissolved oxygen, pH, nitrogen series, solid series, total phosphorus, chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, dissolved organic carbon and turbidity). The GHG analysis was performed on-site with a flux chamber and portable equipment. Also, the growth rate and biomass composition were studied for mass balance purposes and recovery. To evaluate the biogas production potential for duckweed biomass generated in excess, a biomethane potential test (BMP) was conducted in laboratory scale by comparing the fresh and dry biomass. As a results we observed an important nutrient removal efficiency TN = 92.5% and TP = 91.2%, organic matter as well as BOD =84.1%, and COD = 71.7%. The relative growth rate was L1 = 3.9 g.m-2.dia-1 and L2 = 2.5 g.m-2.dia-1. CO2 fixation was reached at an average rate of 24.9 g.m-2.d-1 about 5 times higher than the emission rate. CH4 emissions were not detected. Anaerobic digestion of dry biomass was the process that had higher specific gas production (SGP) and specific methane production (SMP) (0.32 Nm³ CH4 / KgVS and 0.19 Nm³CH4 / KgVS, respectively). In general, ponds showed good results in nutrients removal, and shown as an effective wastewater treatment technology integrates , low emissions of greenhouse gases and biomass amenable to recovery .Belli Filho, PauloMohedano, Rodrigo de AlmeidaUniversidade Federal de Santa CatarinaTonon, Gustavo2016-12-27T03:10:22Z2016-12-27T03:10:22Z2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis154 p.| il., grafs., tabs.application/pdf342309https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/171996porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2016-12-27T03:10:22Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/171996Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732016-12-27T03:10:22Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
title Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
spellingShingle Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
Tonon, Gustavo
Engenharia ambiental
Gases estufa
Metano
title_short Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
title_full Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
title_fullStr Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
title_full_unstemmed Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
title_sort Avaliação de lagoas de lemnas para o polimento de esgoto doméstico: emissões de GEE e valorização de biomassa na produção de biometano
author Tonon, Gustavo
author_facet Tonon, Gustavo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Belli Filho, Paulo
Mohedano, Rodrigo de Almeida
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Tonon, Gustavo
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia ambiental
Gases estufa
Metano
topic Engenharia ambiental
Gases estufa
Metano
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2016.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016-12-27T03:10:22Z
2016-12-27T03:10:22Z
2016
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 342309
https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/171996
identifier_str_mv 342309
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/171996
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 154 p.| il., grafs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808652009068298240

Registros relacionados