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Previous issue date: 2016-02-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / O aproveitamento energético obtido pela digestão anaeróbia é uma alternativa viável para o tratamento de resíduos alimentares, no entanto requer um estrito controle operacional. A escolha da melhor condição de partida pelo cálculo da relação substrato/inóculo (S/I) em termos de Sólidos voláteis (SV) pode facilitar estabilização do processo, resultando em elevada produtividade de biogás e teor de metano. Este estudo testou 5 diferentes relações de S/I em regime de batelada a 35oC, visando a estabilidade do processo e otimização da produção de biogás com alto teor de metano. Foi utilizado como substrato o resíduo coletado no restaurante universitário da Unisinos, e o como inóculo o lodo anaeróbio do reator UASB tratando esgoto doméstico da estação de tratamento de esgotos da mesma universidade. Os parâmetros monitorados foram pH, volume de biogás, teor de metano, alcalinidade e ácidos graxos voláteis. Todas as bateladas mantiveram-se dentro da faixa de pH recomendada pela literatura, entre 6,5 e 7,5, com exceção à batelada 5, que utilizou uma relação 1:1 S/I e onde o pH decaiu para 5,0. A produção de biogás em todas as condições estudadas teve sua máxima produção até o terceiro dia de inoculação e foi influenciada pela relação S/I aplicada, pois o aumento da quantidade de SV do substrato aumentou o rendimento e o teor de metano, com exceção da condição 1:1, onde houve a acidificação do sistema. O rendimento de biogás das condições 1:5, 1:4, 1:3, 1:2, 1:1 foram respectivamente 0,69, 0,75, 0,67, 0,89 e 0,18 L/g SV do substrato utilizado, e os teores médios de metano em cada batelada foram 69, 67, 65, 74 58%. Concluiu-se então, que a melhor relação substrato/inóculo para partida do processo foi 1:2, para a qual obteve-se 0,89 L de biogás/g SV do substrato com um teor de metano de 74%, mantendo uma relação AGV/ALC abaixo de 0,5, demonstrando a estabilidade do processo. / The energy recovery acquired through the anaerobic digestion is a viable alternative for treating food waste, though it requires an operational strict control. The choice of the best start up condition athwart the substratum /inoculum (S/I) ratios in terms of volatile solids (VS) may facilitate the process stabilization, resulting in increased production of biogas and methane content. The present study tested 5 different ratios of S/I in batch system at 35ºC, aiming the process stability and the optimization in the raised methane level biogas production. As the substrate, the residue collected at the university restaurant of Unisinos was used, and as inoculum the UASB reactor anaerobic sludge from the sewage wastewater treatment plant at the same university. The monitored parameters were pH, biogas amount, methane content, alkalinity and volatile fatty acids. All of the batches kept within the pH levels recommended by literature, between 6.5 and 7.5, exception to batch 5, which employed a relation of 1:1 substrate/inoculum and in which the pH level declined to 5.0. The biogas production in all of the studied conditions had its utmost production until the third day of inoculation and it was influenced by the S/I ration applied, since the increase of the substratum VS amount raised the yield and the methane content, exception to the condition 1:1 where there was an acidification of the system, and it was considered that the capacity of the commutation of substratum in methane was extrapolated. The biogas yields of the conditions 1:5, 1:4, 1:3, 1:2, 1:1 were, respectively, 0.69, 0.75, 0.67, 0.89 and 0.18 L/g VS of the substratum employed, and the average methane content in each batch were 69, 67, 65, 74 58%. The study shows that the best relation S/I to the process start-up was 1:2, to which it was obtained 0.89 L of biogas/g SV of the substratum with a methane content of 74% keeping the relation AGV/ALC under 0.5, demonstrating stability in the process.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/5480 |
| Date | 26 February 2016 |
| Creators | Hallam, Jamile Machado |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/1383059721484641, Miranda, Luis Alcides Schiavo |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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