Avaliação da remoção de sulfeto de hidrogênio de biogás provindo da digestão de efluentes suinícolas utilizando biofiltro em escala ampliada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Menegali, William
Data de Publicação: 2012
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/1/7083
Resumo: O biogás gerado no tratamento de águas residuárias de suinocultura, quando reaproveitado como fonte energética, necessita passar por processos de purificação removendo compostos não combustíveis do volume de biogás (ex.: dióxido de carbono e vapores de água). Entre os compostos a serem removidos, se encontra o gás sulfeto de hidrogênio (H2S). A remoção deste gás é muito importante para que se evitem prejuízos a equipamentos que compõe o sistema, pois quando em contato com motores de conversão energética e tubulações, oxida partículas de ferro causando a corrosão dos equipamentos. Para alguns métodos de purificação a remoção de H2S antes que o biogás seja totalmente purificado é necessária para que se evitem prejuízos ao sistema de purificação. já que isso teria um efeito negativo sobre a usina de beneficiamento; na adsorção por oscilação de pressão a presença de H2S oxida o material de adsorção causando prejuizos irreversiveis. Com intuito de utilizar um método de baixo custo e fácil operação de purificação do biogás gerado no tratamento de efluente de suinocultura, o presente trabalho avaliou a eficiência de remoção de H2S utilizado um biofiltro do tipo biotrickling filter (BTF) em escala ampliada. O biogás gerado a partir de um reator anaeróbio do tipo UASB conectado diretamente ao BTF, que após o biogás passar pelo processo de purificação foi armazenado em um reservatório de 25 m³. Foi utilizado um reservatório com capacidade de armazenar 500 litros contendo a saída do efluente gerado no decantador secundário, que serviu de fonte de micro-organismos e nutrientes, o liquido do reservatório foi recirculado continuamente durante os 34 dias de operação do BTF. Foi observada uma eficiência máxima de remoção de H2S igual a 40,8%. A eficiência média de remoção de H2S foi de 20,3%. O sistema de purificação utilizando BTF não obteve remoção de dióxido de carbono e incremento na concentração de metano. Um dos critérios analisados pode ter influenciado no desempenho de remoção de H2S, foi a disponibilidade de NO2 e NO3 no liquido do reservatório de solução de nutrientes, que após os primeiros dias de operação a concentração de NO2 e NO3 permaneceu em 0,1 mg.L-1.
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Para alguns métodos de purificação a remoção de H2S antes que o biogás seja totalmente purificado é necessária para que se evitem prejuízos ao sistema de purificação. já que isso teria um efeito negativo sobre a usina de beneficiamento; na adsorção por oscilação de pressão a presença de H2S oxida o material de adsorção causando prejuizos irreversiveis. Com intuito de utilizar um método de baixo custo e fácil operação de purificação do biogás gerado no tratamento de efluente de suinocultura, o presente trabalho avaliou a eficiência de remoção de H2S utilizado um biofiltro do tipo biotrickling filter (BTF) em escala ampliada. O biogás gerado a partir de um reator anaeróbio do tipo UASB conectado diretamente ao BTF, que após o biogás passar pelo processo de purificação foi armazenado em um reservatório de 25 m³. Foi utilizado um reservatório com capacidade de armazenar 500 litros contendo a saída do efluente gerado no decantador secundário, que serviu de fonte de micro-organismos e nutrientes, o liquido do reservatório foi recirculado continuamente durante os 34 dias de operação do BTF. Foi observada uma eficiência máxima de remoção de H2S igual a 40,8%. A eficiência média de remoção de H2S foi de 20,3%. O sistema de purificação utilizando BTF não obteve remoção de dióxido de carbono e incremento na concentração de metano. Um dos critérios analisados pode ter influenciado no desempenho de remoção de H2S, foi a disponibilidade de NO2 e NO3 no liquido do reservatório de solução de nutrientes, que após os primeiros dias de operação a concentração de NO2 e NO3 permaneceu em 0,1 mg.L-1.Biogas generated in the treatment of swine wastewater, when reused as an energy source, needs to undergo purification processes by removing non-combustible compounds from the biogas volume (eg carbon dioxide and water vapors). Among the compounds to be removed is hydrogen sulfide gas (H2S). The removal of this gas is very important to avoid damage to equipment that makes up the system, because when in contact with energy conversion motors and pipes, oxidizes iron particles causing corrosion of equipment. For some purification methods the removal of H2S before the biogas is fully purified is necessary to avoid damage to the purification system. as this would have a negative effect on the beneficiation plant; In pressure swing adsorption the presence of H2S oxidizes the adsorption material causing irreversible damage. In order to use a low cost method and easy operation of purification of biogas generated in the treatment of swine effluent, the present work evaluated the efficiency of H2S removal using a large scale biotrickling filter (BTF) biofilter. The biogas generated from a UASB type anaerobic reactor connected directly to the BTF, which after the biogas goes through the purification process was stored in a 25 m³ reservoir. A reservoir capable of storing 500 liters containing the effluent generated in the secondary decanter was used as a source of microorganisms and nutrients. The reservoir liquid was continuously recirculated during the 34 days of BTF operation. A maximum H2S removal efficiency of 40.8% was observed. The average H2S removal efficiency was 20.3%. The purification system using BTF did not remove carbon dioxide and increased methane concentration. One of the criteria analyzed may have influenced H2S removal performance, was the availability of NO2 and NO3 in the nutrient solution reservoir liquid, which after the first days of operation the concentration of NO2 and NO3 remained at 0.1 mg. L-1.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCampo MouraoEngenharia AmbientalUTFPRBrasilDepartamento Acadêmico de AmbientalCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIABiogásResíduos de animaisÁguas residuaisSulfeto de hidrogênioBiogasAnimal wasteSewageHydrogen sulphideAvaliação da remoção de sulfeto de hidrogênio de biogás provindo da digestão de efluentes suinícolas utilizando biofiltro em escala ampliadainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCampo MourãoGonçalves, Morgana SuszekSteinmetz, Ricardo Luis RadisGonçalves, Morgana SuszekSteinmetz, Ricardo Luis RadisCastro, Thiago Morais deArantes, Eudes JoséMenegali, Williaminfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALremocaosulfetohidrogeniobiogas.pdfapplication/pdf803317http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7083/1/remocaosulfetohidrogeniobiogas.pdfc63e71a1fc5511e654862633030d9183MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7083/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTremocaosulfetohidrogeniobiogas.pdf.txtExtracted texttext/plain53573http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7083/3/remocaosulfetohidrogeniobiogas.pdf.txtd836d5df0ae759b034aab01b41c20585MD53THUMBNAILremocaosulfetohidrogeniobiogas.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1251http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/7083/4/remocaosulfetohidrogeniobiogas.pdf.jpg73cf8177fd0cdcf64fc68389a8a2475bMD541/70832020-11-10 11:27:11.265oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-10T13:27:11Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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