Projeto de um sistema anaeróbico para estabilização de lodo e recuperação de energia

The treatment of domestic and industrial effluents through Wastewater Treatment Plants (WTPs) generates a residue termed sewage sludge, rich in organic matter, high-volume, occasionally containing pathogens and heavy metals. The sludge generation can minimize the benefits brought by the treatment of sewage, because this residue does not always receive appropriate treatment before final disposal. The disposal is another problem related to sludge. Landfills generally does not have physical space and alternatives such as the use in agriculture requires an intense treatment that could be in many cases operational or economic unfeasible. The objective of this work is the theoretical research about the processes of stabilization of the sludge by anaerobic digestion and the methanogenic activity during the process. Through analysis of each step and contemplating each relevant factor in anaerobic digestion process in order to optimize them, we proposed a theoretical model of reactors capable of stabilize the sludge, reduce its volume and eliminate pathogens. The obtained configuration consists of two anaerobic reactors connected in series. The first one operates in the range mesophilic temperature (35 ° C) and has higher hydraulic retention time (25 days) working primarily in the stabilization of organic matter present in the sludge and producing biogas, whereas the second one operates in the thermophilic range (55 ° C) in order to eliminate pathogens, and to reduce the volume. The hydraulic retention time in the second reactor is lower (10 days). Both mesophilic and thermophilic processes were efficient in what was proposed, promoting the stabilization of organic matter present in the sludge and significant reduction of pathogens. As a final step with the sludge previously digested, it is indicated a final dehydration... (Complete abstract click electronic access below)O tratamento dos efluentes domésticos e industriais através das Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) gera um resíduo denominado lodo de esgoto, rico em matéria orgânica, de grande volume e ocasionalmente contendo patógenos e metais pesados. A geração do lodo pode minimizar os benefícios trazidos pela coleta e tratamento de esgotos, visto que esse resíduo nem sempre recebe o tratamento adequado antes da disposição final. A disposição final também é outra problemática relacionada ao lodo. Aterros sanitários geralmente não dispõem de espaço físico e alternativas como o uso na agricultura requerem um tratamento intenso que pode ser em muitos casos inviável operacional ou economicamente. Este trabalho tem por objetivo a investigação teórica a respeito dos processos de estabilização do lodo por meio da digestão anaeróbia, bem como a atividade metanogênica no decorrer do processo. Através da análise de cada etapa e contemplando cada fator relevante no processo de digestão anaeróbia a fim de otimizá-los, propôs-se um modelo teórico de reatores capaz de promover a estabilização do lodo, bem como reduzir seu volume e eliminar os patógenos. A configuração obtida consiste de dois reatores anaeróbios conectados em série, sendo o primeiro operando na faixa mesofílica de temperatura (35°C) e com maior tempo de detenção hidráulica (25 dias) atuando primordialmente na estabilização da matéria orgânica presente no lodo e produzindo biogás, enquanto o segundo opera na faixa termofílica (55°C) no intuito de eliminar os patógenos, reduzir o volume e dar sequência a estabilização. O tempo de detenção hidráulica do segundo reator é menor (10 dias). Ambos os processos mesofílico e termofílico mostraram-se eficientes no que foi proposto, promovendo a estabilização da matéria orgânica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo