Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The biogas is a product of the microbiological degradation process of organic matter. Biogas consists mainly in methane, carbon dioxide and small amounts of hydrogen, nitrogen and hydrogen sulfide. The high methane concentration in biogas made it an attractive fuel and its use solves a problem of emission, since methane has a polluting effect superior than of carbon dioxide. The hydrogen sulfide, although present in small amounts, is a toxic and highly corrosive gas, and besides being a major pollutants of the atmosphere. In this sense, this work is dedicated to investigate the removal efficiency for H2S biofiltration process in a synthetic biogas flow. The biological processes it is an interesting alternative as compared to physical-chemical processes, and the biofiltration represents the most widely used. Performed an experimental bioreactor biofilter model and evaluated vegetable sponge as a packing for immobilization of microorganisms of the genus T. thioparus and activated sludge as medium for acclimatization of bacteria. The experiment took place within 31 days, with a flow gas of 0.02 m³.h-1, a residence time of empty bed of 190s and an affluent concentration of 10000 ppmv. During the study the system temperature kept in mesophilic range registering 28.3°C as average, however the pH range preserved below of recommended at T. thioparus bacteria, reaching pH = 2.48. The moisture of the environment remained around 55%. The removal efficiency achieved was 67% corresponding to an effluent concentration of 3314 ppm to an elimination capacity of 177 g.m-3h-1. However, the final concentration of methane decreases from 59.9% to 49.5% this is explained by the dilution of the gas by supplied air system, which is essential to feed the microbiological requirements for the H2S oxidation. The results show that it is possible to apply the vegetable sponge to biofiltration of H2S. / O biogás é um produto do processo da degradação microbiológica da matéria orgânica. Este gás consiste principalmente em metano, dióxido de carbono e pequenas quantidades de hidrogênio, nitrogênio e sulfeto de hidrogênio. A alta concentração de metano faz com que o biogás seja um combustível atraente e o seu uso resolve um problema de emissão, já que o metano tem um efeito poluente superior ao dióxido de carbono. O sulfeto de hidrogênio, embora esteja presente em pequenas quantidades, é um gás altamente tóxico e corrosivo, além de ser um dos maiores poluentes da atmosfera. Nesse sentido, dedicou-se este trabalho a investigar a eficiência de remoção de H2S por processo de biofiltração em um fluxo de biogás sintético. Os processos biológicos constituem-se como uma alternativa bastante interessante quando comparados aos processos físico-químicos, sendo que a biofiltração é o processo mais amplamente utilizado. Realizou-se estudo experimental em biorreator modelo biofiltro e avaliou-se como meio suporte esponja natural para imobilização dos microrganismos do gênero T. thioparus e lodo ativado como meio para aclimatação das bactérias. O experimento decorreu no período de 31 dias, com uma vazão de 0,02 m³.h-1, um tempo de residência do leito vazio de 190s, e uma concentração de afluente de 10000 ppmv. Durante o estudo a temperatura do sistema manteve-se na faixa mesofílica registrando-se uma média de 28,3°C, porém o pH conservou-se em um faixa abaixo da recomendada para bactérias T.thioparus, atingindo pH = 2,48. A umidade do meio permaneceu em torno de 55%. A eficiência de remoção atingida foi de 67% correspondendo a uma concentração efluente de 3314 ppmv para uma capacidade de eliminação de 177 g.m-3h-1. Entretanto, a concentração final de metano diminui de 59,9% para 49,5% isso se explica pela diluição do gás pelo ar fornecido ao sistema, o qual é essencial para suprir as necessidades microbiológicas requeridas para a oxidação do H2S. Os resultados mostram que é possível utilizar a esponja natural para biorremoção do H2S.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-10-24T23:35:09Z No. of bitstreams: 1 Andy_A_ Saavedra_Mendoza_2017.pdf: 3487784 bytes, checksum: 5d8d1eb2d6fa3fd3b97b96a44b09259b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-24T23:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andy_A_ Saavedra_Mendoza_2017.pdf: 3487784 bytes, checksum: 5d8d1eb2d6fa3fd3b97b96a44b09259b (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In Brazil and in particular in the State of Paraná West Region there are several activities that emit gaseous pollutants. Specifically, the proximity of urban areas, pig farming, cattle raising, poultry, the wastewater treatment plants and processing industries of refrigerators waste and slaughter of pigs, cattle, poultry and fish have bothered the population the bad smell prevalent these activities. The qualification and quantification of gaseous emissions are of extreme importance for the environmental assessment and also to the use/treatment/control the emission of gaseous pollutants, because the choice of prevention methods and also the corrective methods depend on this information. In this context, the general objective of this study was to development an alternative technology for transient monitoring, remote, individual or simultaneous gaseous pollutants including H2S, SO2, CO and CO2. For this purpose the methodology included the realization of 4 steps: 1) Physical and chemical characterization (qualitative and quantitative) of gaseous pollutants and their sources of generation (properties of pig farming and refrigerators waste processing industries); 2) proposition/development/ design/manufacturing/assembly of alternative technology; 3) operational tests in laboratory scale and in real operating condition; and 5) evaluation of the requirements of novelty and intellectual property protection in the form of patent. The result of the work was an alternative technology for transient monitoring of gaseous equipped with the following attributes: performs continuous monitoring (every minute) concentrations of H2S, SO2, CO and CO2; The monitoring results are presented in tables and graphs and dynamic can be viewed remotely at a distance of 500 m by means of a communication radio frequency (RF) system; by means of a computer program with a visual interface technology enables storing and exporting the monitored data to an Excel spreadsheet; and lastly, the existence of the Internet connection, the technology also allows the sending of data monitored continuously, to a virtual server and thus enables remote monitoring with unlimited distance between the point of monitoring and viewing point / data processing. According to the results presented above and based on the technical and constructive character features, the alternative technology developed was patenting object at the National Institute of Industrial Property-INPI. / No Brasil e em particular na Região Oeste do Estado do Paraná várias são as atividades que emitem poluentes gasosos. De maneira específica, pela proximidade das áreas urbanas, a suinocultura, a bovinocultura, a avicultura, as estações de tratamento de efluentes e as indústrias de beneficiamento de resíduos de frigoríficos e de abate de suínos, bovinos, aves e peixes têm incomodado a população com o mau cheiro predominante dessas atividades. A qualificação e a quantificação das emissões gasosas são de extrema importância para o diagnóstico ambiental e também para o aproveitamento/tratamento/controle da emissão dos poluentes gasosos, pois a escolha dos métodos preventivos e também dos métodos corretivos dependem dessas informações. Nesse contexto, o objetivo geral do trabalho foi o desenvolvimento de uma tecnologia alternativa para o monitoramento transiente, remoto, individual ou simultâneo de poluentes gasosos entre eles o H2S, SO2, CO e CO2. Para essa finalidade a metodologia contemplou a realização de 4 etapas: 1) caracterização físico-química (qualitativa e quantitativa) dos poluentes gasosos e suas fontes de geração (propriedades da suinocultura e industrias de processamento de resíduos de frigoríficos); 2) proposição/desenvolvimento/projeto/fabricação/montagem da tecnologia alternativa; 3) testes operacionais, na escala laboratorial e na condição real de operação; e 5) avaliação dos requisitos de novidade e proteção intelectual na forma de patente. O resultado do trabalho foi uma tecnologia alternativa para o monitoramento transiente de poluentes gasosos dotado dos seguintes atributos: realiza o monitoramento contínuo (minuto a minuto) das concentrações de H2S, SO2, CO e CO2; os resultados do monitoramento são apresentados em forma de tabelas e gráficos dinâmicos e podem ser visualizados, de forma remota, numa distância de 500 m por meio de um sistema de comunicação por radiofrequência (RF); por meio de um programa computacional com uma interface visual a tecnologia possibilita armazenar e exportar os dados monitorados para uma planilha de Excel; e por último, na existência da conexão a internet, a tecnologia permite também o envio dos dados monitorados de forma contínua, para um servidor virtual e dessa forma viabiliza o monitoramento remoto sem limites de distância entre o ponto de monitoramento e o ponto de visualização/tratamento dos dados. De acordo com os resultados apresentados anteriormente e com base das características de caráter técnico e construtivo, a tecnologia alternativa desenvolvida foi objeto de patenteamento junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial-INPI.