Avaliação do potencial de aproveitamento energético do biogás para secagem de lodo em 6 estações de tratamento de esgoto do estado de Sergipe que possuem reatores anaeróbios

The management of organic solid waste produced in sanitary sewage processes and the collection of solid urban waste are relatively recent activities in the world, resulting from pressure from environmental agencies in recent decades. As a way of maximizing energy management from sewage treatment plants (STP), some sanitation companies in the world aim to take advantage of renewable sources, as is the case with biogas. The burning or release of this gas into the atmosphere characterizes financial waste and environmental damage. The use of biogas energy can offer important environmental, economic, energy and social benefits, representing an alternative and renewable source of energy increasingly used worldwide. The treatment of effluents through anaerobic digestion is shown to be advantageous when compared to aerobic digestion, occupies smaller areas, has low energy consumption and solid production, and is favored by climatic conditions in Brazil. UASB reactors (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) represent the most effective method among anaerobic digestion methods, as they generate by-products with high energy potential. Therefore, this undergraduate thesis aims to evaluate the efficiency of the biogas generated in 6 UASB reactors in the state of Sergipe, as an energy source for thermal cleaning of the sludge produced in each STP. Based on data provided by the Companhia de Saneamento de Sergipe-DESO, it was estimated the generation of biogas with the help of the Probio software, for each STP under study. As well as, a methodology proposed in the specialized literature was used, which considers the conversion routes of COD (Chemical Oxygen Demand) and methane losses inside the reactor not considered in the most traditional methodologies. The results found confirm that the concentration of methane in the biogas produced in UASB reactors treating domestic sewage is suitable for use in energy cogeneration, burning, drying and sludge hygienic units. Among the 6 STP's studied in this work, all have values below 8 kWh / Nm³biogas, making available chemical energies (kWh / day) of little advantage for recovery, however, efficient for cleaning the sludge generated in the UASB reactors.A gestão dos resíduos sólidos orgânicos produzidos nos processos de esgotamento sanitário e a coleta de resíduos sólidos urbanos, são atividades relativamente recentes no mundo, decorrentes da pressão de órgãos ambientais nas últimas décadas. Como forma de maximização da gestão energética advinda de estações de tratamento de esgoto (ETE), algumas companhias de saneamento do mundo visam o aproveitamento de fontes renováveis, como é o caso do biogás. A queima ou liberação deste gás para atmosfera caracteriza desperdício financeiro e prejuízo ambiental. O aproveitamento energético do biogás pode oferecer importantes benefícios ambientais, econômicos, energéticos e sociais, representando uma fonte alternativa e renovável de energia cada vez mais utilizada em todo o mundo. O tratamento de efluentes por meio da digestão anaeróbia se mostra vantajoso quando comparado à digestão aeróbia, ocupa áreas menores, possui baixo consumo de energia e produção de sólidos, e é favorecido pelas condições climáticas no Brasil. Os reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) representam o método mais eficaz dentre os métodos de digestão anaeróbia, pois geram subprodutos com alto potencial energético. Diante disso, este trabalho de conclusão de curso tem por finalidade avaliar a eficiência do biogás gerado em 6 reatores UASB do estado de Sergipe, como fonte de energia para higienização térmica do lodo produzido em cada ETE. Com base nos dados fornecidos pela Companhia de Saneamento de Sergipe- DESO, estimou-se a geração de biogás com auxílio do software Probio, para cada ETE em estudo. Bem como, foi usada uma metodologia proposta na literatura especializada, que considera as rotas de conversão de DQO (Demanda Química de oxigênio) e perdas de metano no interior do reator não consideradas nas metodologias mais tradicionais. Os resultados encontrados confirmam que a concentração de metano no biogás produzido em reatores UASB tratando esgoto doméstico é própria para o aproveitamento em unidades de cogeração de energia, queima, secagem e higiênico de lodo. Entre as 6 ETE’s estudadas neste trabalho, todas constam com valores inferiores à 8 kWh/Nm³biogás, tornando-se em energias químicas disponíveis (kWh/dia) pouco vantajosas para recuperação, porém, eficientes para secagem do lodo gerado nos reatores UASB.São Cristóvão, S