Avaliação da transferência de metano no sentido gás-líquido e da capacidade de suprimento da desnitrificação biológica de esgoto sanitário com doadores endógenos de elétrons (metano e sulfeto de hidrogênio
Nome: THIAGO NELO MORAIS
Tipo: Dissertação de mestrado profissional
Data de publicação: 27/02/2015
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ROSANE HEIN DE CAMPOS | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| GILSON SILVA FILHO | Examinador Interno |
| MARIO TAKAYUKI KATO | Examinador Externo |
| RICARDO FRANCI GONÇALVES | Coorientador |
| ROSANE HEIN DE CAMPOS | Orientador |
Resumo: Este trabalho apresenta uma avaliação da capacidade de desnitrificação biológica de esgoto sanitário através de fontes endógenas de elétrons (metano e sulfeto de hidrogênio) em um sistema de tratamento que associa em série processos biológicos anaeróbios e aeróbios. O metano presente no biogás produzido num reator UASB pode ser utilizado na etapa de desnitrificação através de sua transferência para a fase líquida. Essa transferência, porém,
apresenta limitações que podem comprometer seu uso como única fonte de elétrons. Por esse motivo, uma das etapas desse estudo objetivou a avaliação da capacidade de transferência de metano no sentido gás-líquido. Os resultados demonstram o incremento da capacidade padrão de transferência (STR) com o aumento da taxa de aplicação de biogás. Contudo, esse incremento não se mostrou proporcional, o que implica na redução da eficiência padrão de transferência (STE). Na segunda etapa do estudo foi simulada a utilização de metano e de sulfeto de hidrogênio produzidos na etapa anaeróbia como doadores de elétrons para a desnitrificação biológica de esgoto sanitário num sistema anaeróbio aeróbio em sete cenários diferentes onde foram permutados fatores importantes ao processo. Em todos os cenários foram consideradas as relações estequiométricas da via desnitrificante. Se considerado o fornecimento de todo o metano recuperado como biogás à desnitrificação foram alcançados efluentes finais com teores nulos de N-NO3-. Essa consideração, no entanto, leva à superestimar o potencial de utilização desse doador de elétrons. A utilização do metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos no efluente do reator UASB e do metano recuperado como biogás e efetivamente fornecido ao sistema apresentou capacidade de remoção de 13,8 mg.L-1 de N-NO3-, 8,44 mg.L-1 de N-NO3- e 6,42 mg.L-1 de N-NO3-. Isso representa eficiências de remoção de 49,1%, 30,0% e 22,9% de todo N-NO3- do sistema, respectivamente, estando a capacidade de anulação dos teores de nitrato no efluente condicionada à utilização em conjunto desses doadores de elétrons. Mesmo que as relações C/N e S/N reais sejam maiores que as estequiométricas, e possam levar a limitações da capacidade de sustentação da desnitrificação biológica com fontes endógenas de elétrons, essas fontes podem ser utilizadas de forma a reduzir a necessidade de doadores exógenos de elétrons e, consequentemente, os custos de tratamento, potencializando a promoção da utilização dessa tecnologia no tratamento de efluentes sanitários.
