Avaliação da eficiência de um reator anaeróbico de leito fluidizado para o tratamento de resíduos líquidos da indústria de refrigerantes

Abstract

Resumo: O emprego de processos biológicos anaeróbios oferece várias vantagens quando comparados aos processos aeróbios, entre as quais, menor consumo de energia, menor produção de lodo e, além disso, requer menor área de implantação e oferece potencialidade de uso de metano como combustível. O reator anaeróbio de leito fluidizado, utilizado neste estudo, foi construído em acrílico com 12,5 cm de diâmetroe 49 cm de altura, e volume aproximado de 6,0 L, com decantador acoplado no topo, para o tratamento entre 1.500 a 2.000 mL/min de efluente da fabricação de refrigerantes. Como suporte sólido, foi utilizado areia, com diâmetro médio geométrico de 0,324 mm e massa específica de 2,63 g/cm3. O sistema era alimentado de substrato através da base do reator e a dosagem era realizada por uma bomba dosadora peristáltica com dois canais. A avaliação da eficiência do sistema foi realizada através das cargas orgânicas de 0,09 kg DQO/m3d; 0,58 kg DQO/m3d; 2,4 kgDQO/m3d; 3,00 kg DQO/m3d; 4,00 kg DQO/m3d; 3,00 kg DQO/m3d e 2,00 kgDQO/m3d. A média de remoção DQO e de COT foi de 84,17 ± 9,87% e 84,33 ±10,73%, respectivamente. A análise estatística dos dados, através do coeficiente r de Pearson, referentes à produção de biogás em relação à eficiência do consumo de matéria orgânica como COT foi de 0,6961, e referente à eficiência da remoção de matéria orgânica (DQO versus COT ) foi de 0,6849, mostrando que ouve correlação grande para as duas comparações. A produção de teórica média de metano foi de1,61 L CH4/g DQO d.

Abstract: Utilization of anaerobic processes provide various advantages when compared to aerobic processes, such as lower energy consumption and sludge production, smaller area for system’s installation, and potentiality for the use of methane as fuel. In this study, a flow rate ranging from 1,500 mL/min to 2,000 mL/min of wastewater from a soft drink plant was treated in a fluidized bed anaerobic reactor. An acrylic column, with inside diameter of 12.5 cm and a length of 49.0 cm, with a bottom cone and enlarged top (total volume of 6,0 L, excluding the bottom cone and enlarged top), was used as the reactor, and sand with a mean geometric diameter of 0.324 mm was used as immobilization medium (?=2,63 g/cm3 ). The wastewater was fed to the reactor from its bottom inlet and dosage was carried out through a peristaltic pump. The performance in terms of COD and TOC removal was 84,17 ± 9,87% e 84,33 ± 10,73%, respectively, which was evaluated through the application of organic loads of 0,09; 0,58; 2,4; 3,00; 4,00; 3,00 e 2,00 kg DQO/m3 d. Data produced for biogas generation versus organic matter consumption, and organic matter removal efficiency (COD versus TOC), were evaluated through the analysis of Pearson’s linear coefficient r. This analysis resulted in values of 0,6961 for the first correlation, and 0,6849 for the latter, which can be considered as a moderate correlation for both values. Methane theoretical production was, on average, 1,61 L CH4/g DQO d.