Estudo da remoção dos gases metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos em efluentes de reatores UASB tratando esgoto doméstico

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-09T14:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.gloria.final.versao.entrega.secretaria.pdf: 7245089 bytes, checksum: f3d219b88bddae79ea42c4cbf9b6bd1b (MD5) Previous issue date: 4Um dos problemas associados ao tratamento anaeróbio de esgoto doméstico relaciona-se com a presença de gases dissolvidos, sulfeto de hidrogênio e metano, no efluente dos reatores anaeróbios, que podem potencialmente ser emitidos para a atmosfera. O escape desses gases pode ocasionar problemas de maus odores e contribuir para o efeito estufa. O objetivo desta pesquisa foi investigar técnicas alternativas para minimizar as desvantagens da tecnologia anaeróbia, como: stripping no interior do compartimento sedimentação, câmara de dessorção instalada imediatamente após a saída do efluente do reator, microaeração e recirculação de biogás com microaeração. Foram utilizados dois reatores do tipo UASB, um em escala de demonstração e outro em escala-piloto, instalados no Centro de Pesquisa e Treinamento em Saneamento UFMG/COPASA (CePTS). Os resultados obtidos com a técnica de stripping mostraram baixa eficiência de remoção de metano, cerca de 30%, e remoção na faixa de 40 a 60% de sulfeto de hidrogênio, indicando a necessidade de aprofundamento de estudos e melhor entendimento teórico dos mecanismos de remoção que poderiam levar à melhoria da técnica. Por outro lado, as eficiências de remoção obtidas com a técnica de câmara de dessorção foram muito mais elevadas, à depender da condição operacional, atingindo 60% ou mais para ambos os compostos dissolvidos, metano e sulfeto, nas condições mais eficazes. Para a melhor condição operacional testada, foram observadas eficiências de remoção, em termos de mediana, de 73 e 97% para o metano e o sulfeto dissolvidos, respectivamente, o que evidencia que a técnica de câmara de dessorção tem grande potencial de ser utilizada em maior escala. Já a técnica de microaeração e microaeração com recirculação não apresentaram efetividade na remoção da fase líquida, para o sulfeto e o metano dissolvidos, paras as condições de 30 e 40 ml/min para microaeração e de 30 e 70 ml/min para microaeração com recirculação de biogás . Entretanto, ela demonstrou ser promissora em termos de melhoria da qualidade do biogás formado no reator UASB, com foco no aproveitamento energético.One of the problems associated with anaerobic domestic sewage treatment relates to the presence of dissolved gases, hydrogen sulphide and methane in the effluent from anaerobic reactors, which can potentially be emitted into the atmosphere. The escape of these gases can cause problems of bad odors and contribute to the greenhouse effect. The objective of this research was to investigate alternative techniques to minimize the disadvantages of anaerobic technology, by using techniques such as: stripping inside the sedimentation compartment, desorption chamber installed immediately after the reactor effluent exit, microaeration and biogas recirculation with microaeration. Two UASB-type reactors, one on a demonstration scale and another on a pilot scale, were installed at the UFMG/COPASA Sanitation Research and Training Center (CePTS). The results obtained with the stripping technique showed low methane removal efficiency, about 30%, and removal in the range of 40 to 60% of hydrogen sulphide, indicating the need for further studies and a better theoretical understanding of the removal mechanisms which could lead to improved technique. On the other hand, the removal efficiencies obtained with the desorption chamber technique were much higher, depending on the operating condition, reaching 60% or more for both dissolved compounds, methane and sulfide under the most efficient conditions. For the best tested operational condition, removal efficiencies of 73 and 97% for methane and sulfide were observed, respectively, which shows that the desorption chamber technique has great potential to be used in larger scale. The technique of microaeration and microaeration with recirculation did not have an effect on the removal of the liquid phase, for the dissolved sulfide and methane, for the conditions of 30 and 40 ml/min for microaeration and 30 and 70 ml/min for microaeration with recirculation of biogas. However, it has been shown to be promising in terms of improving the quality of biogas formed in the UASB reactor, with a focus on energy utilization