Efeito da microaeração na produção de metano e estabilidade operacional de reatores anaeróbios tratando resíduos sólidos orgânicos

Abstract

A digestão anaeróbia pode ser uma técnica adotada no tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos – FORSU. Contudo, o uso da microaeração em sistemas anaeróbios pode ser uma estratégia para o melhoramento da hidrólise da matéria orgânica particulada, oxidar os sulfetos gerados a partir de compostos à base de enxofre e, até mesmo, contribuir na estabilidade de digestores anaeróbios. O presente trabalho buscou avaliar o efeito da microaeração na estabilidade operacional e produção de metano em biodigestores anaeróbios tratando os resíduos sólidos orgânicos de um restaurante universitário. A pesquisa foi dividida em 3 experimentos, utilizando reatores em batelada (R1 e R2) e de fluxo semicontínuo (R3, R4 e R5), inoculados com lodo de um reator UASB. A relação de gDQO /gSV aplicada no sub lodo primeiro no experimento em batelada foi de 0,5, com duração de 45 dias. Os experimentos em fluxo semicontínuo se dividiram em três etapas, a carga de sólidos aplicada foi de 1,2 kgSVm- • 3d-1 na etapa I e foi elevada para 3,6 kgSVm-3d-1 nas etapas II e III. Os reatores foram • • • monitorados através dos parâmetros físico-químicos: DQO, ST, SV, SF, pH, AT, AGV e composição do biogás. Durante o experimento em batelada, a produção acumulada de metano em R1 (microaerado) foi de 10.598 mL, apresentando remoção de 82,6% de DQO. Já para R2 (sem aeração), o metano acumulado foi 1.228 mL e remoção 20,8% de DQO. Foi possível evidenciar melhorias na estabilidade operacional do reator sob condições microaeróbias em comparação ao sistema anaeróbio, em especial, pela manutenção do pH do meio, baixos níveis de AGV e maior produção acumulada de metano. Durante a etapa I no experimento 2, as vazões médias de metano nos reatores semicontínuos, foram de 1.319 mL, para R3, 1.116 mL em R4 e 1.178 mL em R5, obtendo remoções médias de SV de 62,7, 58,6 e 68,4% para R3, R4 e R5, respectivamente. Os valores de pH mantiveram-se estáveis durante a operação com médias próximas da neutralidade, e não foi observado acúmulo de AGV. Porém, não foi possível evidenciar o efeito da microaeração aplicada nos reatores R4 e R5. Nas etapas II e III, o aumento da carga orgânica aplicada provocou a acidificação dos reatores, afetando seriamente a produção de metano. No experimento 3, a carga orgânica aplicada foi de 2,2 kgSVm-3d-1, as • • vazões médias de metano para os reatores foram de 1.241, 998 e 1.265 mLd-1 para R3, R4 e • R5 respectivamente. Porém, mesmo após a suplementação de alcalinidade,