Biogás de digestão anaeróbia dos resíduos orgânicos de restaurante universitário com efluente sanitário

• Autor(a) principal: Sotti, Gustavo de
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11973
• topic: Engenharia Ambiental; Resíduos orgânicos; Restaurantes; Biogás; Digestão anaeróbia; Organic wastes; Restaurants; Biogas

Este trabalho possui como escopo a produção de biogás a partir da biodigestão anaeróbia de resíduos orgânicos provenientes de restaurante universitário associado a efluente sanitário e sintético. As principais vantagens deste estudo são a redução de custos com o transporte e disposição final da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos e a implantação de sistemas de tratamento anaeróbio descentralizados com geração de energia. Desta forma foi avaliada a produção de biogás ao longo do tempo de reatores simplificados associados a gasômetros em escala de laboratório. Foram utilizadas diferentes concentrações de resíduos sólidos orgânicos com efluentes diferentes. Um indicador de controle utilizado foi o volume de biogás produzido parametrizado com a massa de sólidos voláteis. Foram realizados três diferentes ensaios: i) utilização apenas de resíduo orgânico; ii) combinação entre resíduo orgânico e esgoto sintético; iii) combinação entre resíduo orgânico e esgoto bruto da ETE de Ibiporã – PR. Os resíduos orgânicos foram coletados em diferentes dias de funcionamento do Restaurante Universitário. Estas amostras compostas foram caracterizadas qualitativamente e trituradas previamente até ser obtido um material pastoso e visualmente homogêneo. A taxa de diluição utilizada nos ensaios ii) e iii) foi de 100 gramas de resíduo orgânico triturado para 1 litro de esgoto sanitário, em uma proporção de 10%. As amostras foram inoculadas em reatores de PVC com volume útil 0,982L e o biogás foi acumulado e mensurado em gasômetros de PVC de cúpula móvel com volume total de 2,209L. Os parâmetros analisados no decorrer do experimento foram: pH, condutividade elétrica, sólidos totais, sólidos voláteis, sólidos suspensos voláteis, sólidos fixos, alcalinidade e análise qualitativa e quantitativa do biogás produzido. Como principais resultados, obteve-se uma produtividade de biogás de 5,22mL.g -1 de sólidos voláteis para o ensaio i), 32,5mL.g -1 de sólidos voláteis para o ensaio ii) e 16,965mL.g -1 de sólidos voláteis para o ensaio iii). A análise qualitativa do biogás pelo método do borbulhamento em solução de NaOH com 50 g.L -1 , resultou na concentração de 73,61% de CH 4 para o biogás produzido no ensaio 2 e em 76,2% de CH 4 para o ensaio 3. Dentre os parâmetros analisados, pH e alcalinidade se mostraram essenciais para o bom funcionamento dos reatores, sendo crucial a realização e monitoramento desses parâmetros ao longo do experimento a fim de alcançar a produtividade ótima de biogás. A análise do tempo de retorno para o investimento em uma unidade em escala real para a produção do biogás nas condições de trabalho realizadas nesse trabalho resultou no tempo de retorno de 11 anos para os dados de literatura e no tempo de retorno de 23 e 24 anos para os dados experimentais.