Autossuficiência energética em ETE : um estudo de caso da aplicação de coagulante natural à base de tanino no tratamento primário

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Rosivania Ferreira da, 1988-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14546
Resumo: Orientador: Dagoberto Yukio Okada
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spelling Autossuficiência energética em ETE : um estudo de caso da aplicação de coagulante natural à base de tanino no tratamento primárioEnergy self-sufficiency in WWTP : a case study of the application of natural coagulant based on tannin in primary treatmentLodo ativadoBiogásDigestão anaeróbiaEnergia elétricaActivated sludgeBiogasAnaerobic digestionElectric powerOrientador: Dagoberto Yukio OkadaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de TecnologiaResumo: O tratamento de esgotos domésticos é uma necessidade para mitigar os impactos ambientais decorrentes das atividades antrópicas. Diante dessa necessidade, segundo os conceitos de economia circular, as Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) podem ser interpretadas como usinas para a recuperação de energia, assim, uma ETE poderia atingir a auto sustentabilidade energética a partir da recuperação de energia no tratamento de esgotos. Uma das abordagens para obter a auto sustentabilidade da ETE seria aumentar a quantidade de lodo retido no tratamento primário trazendo menor gasto de energia com aeração para sistemas de lodos ativados (LA), e aumentar carga do lodo a ser digerido pelos digestores anaeróbios (DA) que proporcionam maior geração de biogás. Sabendo disso, este trabalho avaliou os cenários da aplicação do coagulante natural Tanfloc SG no tratamento primário em um sistema de lodos ativados convencional. Tendo em vista seu aumento na eficiência de remoção de sólidos suspensos e matéria orgânica do efluente no decantador primário, foram avaliados a influência sobre o consumo energético com aeração do LA, a produção de metano no DA e potencial de geração de energia elétrica. Assim, o efeito da aplicação do coagulante natural sobre o tratamento primário proporcionou uma eficiência na remoção de Sólidos Suspensos (SS) de 76,8 ± 13,1%, para Demanda Química de Oxigênio (DQO) de 61,1 ± 0,9 % e para Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) de 57,3 ± 5,4%, sendo que o pH e a condutividade elétrica não sofreram alterações significativas devido ao Tanfloc SG. Ao usar a energia elétrica gerada para atender o consumo, verificou-se que o cenário sem Tanfloc SG atendeu a 38% enquanto o cenário com Tanfloc SG alcançou 46% do consumo energético com aeração. Nestes mesmos cenários, em termos de economia de custos, a condição de bandeira tarifária mais desfavorável é de 52% no cenário sem Tanfloc SG, e 58% no cenário com Tanfloc SG. Ao comparar estes cenários percebe-se que o uso do Tanfloc SG reduz o déficit energético em 36%. Por fim, o uso do Tanfloc SG no tratamento primário mostra seu potencial em reduzir o consumo de energia com aeração e aumentar a produção de energia elétrica simultaneamente na ETE, tornando a ETE mais próxima da autossuficiência energéticaAbstract: The treatment of domestic sewage is a necessity to mitigate the environmental impacts resulting from human activities. Faced with this need, according to the concepts of circular economy, Wastewater Treatment Plants (WWTPs) can be interpreted as plants for energy recovery, thus, an WWTP could achieve energy self-sustainability from the recovery of energy in the treatment of wastewaters. One of the approaches to achieve self-sustainability of the WWTP would be to increase the amount of sludge retained in the primary treatment, bringing less energy expenditure with aeration to activated sludge (AS) systems, and increasing the load of sludge to be digested by anaerobic digesters (AD) that provide greater generation of biogas. Knowing this, this work evaluated sceneries of application of the natural coagulant Tanfloc SG in the primary treatment in a conventional activated sludge system. Considering its increase in the efficiency of removing suspended solids and organic matter from the effluent in the primary decanter, were evaluated the influence on consumption energy with aeration in the AS, the production of methane in the AD and potential for electric power generation. Thus, the effect of the application of the natural coagulant on the primary treatment provided an efficiency in the removal of Suspended Solids (SS) of 76.8 ± 13.1%, for Chemical Oxygen Demand (COD) of 61.1 ± 0.9 % and for Biochemical Oxygen Demand (BOD) of 57.3 ± 5.4%, and pH and electrical conductivity did not change significantly due to Tanfloc SG. When using the electricity generated to attend consumption, it was found that the scenery without Tanfloc SG met 38% while the scenery with Tanfloc SG reached almost 50% of energy consumption with aeration. In these same sceneries, in terms of cost savings, the most unfavorable tariff flag condition is 52% in the scenery without Tanfloc SG and 63% in the scenery with Tanfloc SG. Comparing these sceneries, it was seen that the use of Tanfloc SG reduces the energy deficit by 36%. Finally, the use of Tanfloc SG in the primary treatment shows its potential to reduce energy consumption with aeration and simultaneously increase the generation of electrical energy in WWTP, making the WWTP closer to energy self-sufficiencyMestradoAmbienteMestra em TecnologiaCAPES001[s.n.]Okada, Dagoberto Yukio, 1980-Oliveira Filho, Antonio Pedro deNadais, Maria Helena Gomes de Almeida GonçalvesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de TecnologiaPrograma de Pós-Graduação em TecnologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSilva, Rosivania Ferreira da, 1988-20232023-08-14T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online ( p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/14546SILVA, Rosivania Ferreira da. Autossuficiência energética em ETE: um estudo de caso da aplicação de coagulante natural à base de tanino no tratamento primário. 2023. 1 recurso online ( p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14546. 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