Comparative study of a small pipe reactor for biogas production from sewage sludge

Abstract

Resumo: Este trabalho comparou o desempenho de um biodigestor anaeróbio de fluxo contínuo alimentado com lodo primário e lodo em excesso em condições mesofílicas com processos equivalentes em reatores tipo tanque. A estabilidade operacional foi analisada em relação ao controle de temperatura, combinado com a eficiência do sistema de bombeamento para manter o fluxo constante sem controle automatizado. O desempenho da digestão foi avaliado pela capacidade de retenção de partículas e demanda química de oxigênio reduzida, além dos rendimentos e qualidade do biogás. Os resultados mostraram grande resiliência a mudanças na carga orgânica e na composição da entrada, com rendimentos e retenção de sólidos não sendo impactados. Também foi observado que reduções no tempo de retenção hidráulica não afetaram significativamente o desempenho do processo. Por fim, o controle de temperatura e o sistema de bombeamento mostraram uma operação estável, mas sinais de desgaste foram verificados

Abstract: This work compared the performance of a plug flow anaerobic digester fed with primary sludge and excess sludge at mesophilic conditions to equivalent processes in tank-like reactors. Operational stability was analyzed regarding temperature control in combination with the efficiency of the pumping system in keeping flow constant without automated control. The digestion performance was evaluated by its capacity to retain particles and reduced chemical oxygen demand in addition to biogas yields and quality. Results showed great resilience to changes in organic load and input composition, being yields and solids retention not impacted. It was also observed that hydraulic retention time reductions did not greatly impact the process performance. At last, the temperature control and pumping system showed a stable operation, but signs of it being worn out were verified