Análise da caracterização de substrato, efluentes e biogás produzidos em biodigestor modelo lagoa coberta

Abstract

Resumo : A caracterização de substratos e digestatos é importante para o processo de biodigestão pois permite observar suas condições de funcionamento. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar amostras de substrato e efluente de um biodigestor modelo lagoa coberta que processa água residual de suinocultura, amostras de biogás produzido e de substratos de três lagoas de decantação em série, assim como avaliar a eficiência do processo de biodigestão. As amostras de substrato, digestato e das três lagoas foram caracterizadas de acordo com Sólidos Totais, Sólidos Totais Fixos, Sólidos Totais Voláteis, Alcalinidade Parcial, Alcalinidade Intermediária, Alcalinidade Total, Acidez Volátil e pH. Foi realizada também a caracterização das amostras de biogás através da cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que a taxa de remoção de sólidos do biodigestor estava abaixo do esperado quando comparado com a literatura. O pH médio do digestato estava mais ácido do que o pH médio do substrato, mas logo voltava a aumentar nas lagoas de decantação. A relação AV/AT média de todas as amostras líquidas ficou próxima ou abaixo de 0,5, demonstrando que não seriam necessárias nenhuma medida corretiva de acidez ou alcalinidade. A análise de cromatografia gasosa mostrou que o biogás produzido possui 65,83% de metano em sua composição, estando de acordo com as fontes na literatura. A partir dos resultados encontrados observou-se a possibilidade de que o biodigestor poderia estar passando por um processo de assoreamento devido às baixas taxas de remoção de sólidos e pH mais ácido do digestato do que o do substrato do biodigestor.

Abstract : Substracts and digestates characterization is important to the biodigestion process since it allows to observe its working conditions. The present work aimed to characterize samples of substrate and effluent from a covered lagoon model biodigester that processes wastewater from pig farming, samples of produced biogas and samples of substrates from three settling ponds in series, as well as evaluate the efficiency of the biodigestion process. The substrate, digestate and the three lagoon samples were characterized according to Total Solids, Total Fixed Solids, Total Volatile Solids, Partial Alkalinity, Intermediate Alkalinity, Total Alkalinity, Volatile Acidity and pH. Biogas samples were also characterized using gas chromatography. The results showed that the solids removal rate from the biodigester was below expectations when compared to the literature. The average pH of the digestate was more acidic than the average pH of the substrate, but it soon increased again in the settling ponds. The average VA/TA ratio of all liquid samples was close to or below 0.5, demonstrating that no corrective acidity or alkalinity measures would be necessary. Gas chromatography analysis showed that the biogas produced has 65.83% methane in its composition, in accordance with literature sources. From the results found, the possibility was observed that the biodigester could be undergoing a silting process due to the low solids removal rates and more acidic pH of the digestate than that of the biodigester substrate.