Made available in DSpace on 2018-08-01T23:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11561_Dissertação_Tatiana_FINAL_06.03.pdf: 5608646 bytes, checksum: d571507d795f5e8657651ed43cd53c17 (MD5) Previous issue date: 2017-12-12 / Essa pesquisa objetivou estudar os efeitos da codigestão anaeróbia de esgoto sanitário e lodo algáceo em um reator UASB, analisando o desempenho do reator antes (Etapa 1) e durante no processo de codigestão anaeróbia (Etapa 2). O reator UASB utilizado possui 3,78 m³ de volume útil de 4,8 metros de altura e foi monitorado por 410 dias. No processo de codigestão foi utilizado lodo algáceo físico-químico sem pré-tratamento. Após o período de partida que durou 138 dias, o reator manteve desempenho satisfatório no tratamento anaeróbio do esgoto sanitário na etapa 1 (164 dias) e etapa 2 (108 dias). O efluente apresentou concentração média de 160 mg/L de DQO e 49 mg/L de SST (etapa 1) e 125 mg/L de DQO e 41 mg/L de SST (etapa 2). O TDH e COV do reator foi de 8,8h e 1,14 kgDQO.m-3 .d-1 (etapa 1) e 9,5h e 0,98 kgDQO.m-3 .d-1 (etapa 2). A idade do lodo decresceu da etapa 1 (108 dias) para a etapa 2 (98 dias), como consequência do aumento da produção de sólidos de 0,48 kgST.d1 (etapa 1) para 0,57 kgST.d-1 (etapa 2). Tal fato implica em uma maior frequência de descarte do lodo de excesso do UASB. O aporte contínuo de lodo algáceo na etapa 2 tornou o lodo significativamente menos estabilizado na região de manta, provavelmente devido ao carreamento das microalgas da região de leito para a manta de lodo do UASB. A produção de biogás foi de 10 L/hab.d (Etapa 1) e 6 L/hab.d (Etapa 2). A produção estimada de metano foi 6 L/hab.d (Etapa 1) e 4 L/hab.d (Etapa 2). Como consequência, a potência disponível do biogás efetivamente capturado foi de 0,18 kW (0,0024 kW/hab) e 0,11kW (0,0015 kW/hab) nas etapas 1 e 2, respectivamente. Atribui-se à diminuição da COV aplicada e Temperatura à queda na produção de metano na etapa 2. O resultado do balanço de massa de DQO sugere que o processo de codigestão anaeróbia contribuiu para o aumento da DQO convertida em lodo anaeróbio. Esse aumento relativo da produção de lodo pode estar relacionado com a não digestão das microalgas, as quais são capturadas pelo lodo do reator, mas não são totalmente digeridas por ele. A DQO das microalgas pouco contribuiu para a produção de metano no UASB neste estudo. Por fim, concluiu-se que para aumentar a conversão do material orgânico no reator deve-se operar o UASB à máxima idade do lodo e pré-tratar o lodo algáceo antes do processo de codigestão anaeróbia.

Em muitas Estações de Tratamento de Esgoto Sanitário (ETE) no Brasil, reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB) têm sido utilizados para tratamento de esgoto doméstico, embora apresentem baixa eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e alta quantidade de sólidos no efluente para esse substrato. Ademais, a digestão anaeróbia do esgoto sanitário em reatores UASB tem apresentado baixa produção do biogás, em razão da baixa concentração de matéria orgânica no afluente. No entanto, a produção de biogás pode ser aumentada pelo processo de codigestão anaeróbia, com a adição de um cossubstrato para aumentar a concentração inicial de matéria orgânica. O glicerol tem se destacado como cossubstrato de elevado potencial de geração de metano devido à sua alta concentração de matéria orgânica prontamente biodegradável. Nesse trabalho foi avaliada a possibilidade de utilização do potencial de produção de metano de reatores UASB já instalados no Brasil, por meio da adição de glicerol ao esgoto afluente. A pesquisa foi realizada em duas etapas, usando reatores UASB híbrido, com volumes de 24,75 L na primeira etapa, e 1,46 L na segunda etapa. Os reatores alimentados com esgoto sanitário e efluente de reator UASB, respectivamente, mantendo-se o tempo de detenção hidráulica (TDH) constante em 8 horas e variando-se a dosagem de glicerol afluente. A melhor fase de operação considerando eficiência de remoção de DQO, produção de metano e estabilidade do sistema biológico, foi operada com COV de 2,09 ± 0,22 kgDQO.m-3.d-1 e rendimento de metano de 75 ± 68 mLCH4.gDQOremovida-1. / In many sewage treatment plants in Brazil, up-flow sludge blanket (UASB) reactors have been used to treat domestic sewage, although they have a low removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) and high amount of solids in the effluent for this substrate. In addition, most of the installed UASB reactors has presented small biogas production due to the low influent organic matter concentration. However, biogas production can be increased by the anaerobic codigestion process, by adding a co-substrate to increase the influent organic matter concentration. Glycerol has been highlighted as a co-substrate for high methane generation potential due to its high concentration of readily biodegradable organic matter. It is intended to evaluate the possibility of using the methane production potential of UASB reactors already installed in Brazil, through the addition of glycerol to the influent sewage. The research was conducted in two stages, using UASB hybrid reactors, with volumes of 24.75 L in the first stage, and 1.46 L in the second stage. They were fed with sanitary sewage and UASB reactor effluent, respectively, maintaining the hydraulic holding time (TDH) constant at 8 hours and varying the dosage of affluent glycerol. The best phase of operation considering COD removal efficiency, methane production and biological system stability was operated with OLR of 2.09 ± 0.22 kg CODm-3.d-1 and methane yield of 75 ± 68 mLCH4.gCODremoved-1.