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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo do processo de tratamento de resíduos sólidos orgânicos do restaurante universitário da UFPB - Campus I
metadata.dc.creator: Andrade, Rômulo Wilker Neri de
metadata.dc.contributor.advisor1: Rocha, Elisangela Maria Rodrigues
metadata.dc.contributor.advisor2: Morais Junior, Joácio de Araújo
metadata.dc.description.resumo: A digestão anaeróbia é um processo de tratamento biológico da matéria orgânica sob a ação microbiana em biodigestores. A ausência de oxigênio permite a produção de biogás, mistura composta por metano (CH4) e gás carbônico (CO2), através de um processo composto por quatro fases: hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese. O presente trabalho buscou estudar o processo de digestão anaeróbia no tratamento dos resíduos sólidos orgânicos do Restaurante Universitário (RU) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) – campus I, em escala laboratorial. A metodologia seguiu uma linha de estudos que se organizou inicialmente pelo diagnóstico, coleta e caracterização dos resíduos sólidos orgânicos (RSO) do RU da UFPB – campus I; e dos lodos provenientes das Estações de Tratamento de Esgotos (ETE) de Mangabeira, João Pessoa-PB e do Instituto Federal da Paraíba (IFPB) – campus Cabedelo, que foram utilizados como inoculos; partida e monitoramento dos reatores experimentais; e tratamento dos dados obtidos. As amostras foram incubadas, seguindo o teste Potencial Bioquímico de Metano (BMP), em frascos de vidro com tampa e septo, hermeticamente fechados. Foram realizados 3 ensaios e todos foram mantidos a 35±5°C, durante 90 dias, em uma incubadora e sem agitação, com monitoramento periódico da temperatura, pressão e umidade. Estudou-se o potencial do inóculo em seu aspecto úmido e desidratado. Além disso, optou-se por adicionar glicose em alguns reatores. Ao atingir 60 e 90 dias, retirou-se os reatores para a caracterização física e química do meio degradado. A Fração Orgânica dos Resíduos Sólidos Urbanos (FORSU) apresentou 51,8% de resíduos in natura, e pH dentro da faixa da acidez, 3,8 e 5,5. Os inóculos testados mostraram carga de matéria orgânica de 18,1 ± 2,6; pH entre 6,8 e 7,8 e teor de água, entre 92 e 99,8%, resultados que os enquadraram ao processo. Aos 90 dias, alguns reatores apresentaram perdas consideráveis de massa, em destaque aqueles compostos por RSO e lodo anaeróbio fresco da ETE Mangabeira, denominado RSOLF (ensaio I), RSOLG (ensaio II) e o reator com lodo fresco com glicose, RSOLGETE (ensaio III), os quais perderam 2,95g, 3,55g e 1,52g, respectivamente. Observou-se que a glicose na composição dos reatores, mostrou ser útil para a alimentação inicial e desenvolvimento das bactérias. A partir das curvas da produção do biogás dos reatores com glicose nos três ensaios, pode-se observar que os reatores que tinham o lodo fresco, como inóculo em sua composição, produziram mais gases durante o período da pesquisa. As amostras, do ensaio III, RSOLETE e RSOLGETE, apresentaram os melhores valores de produção de metano, com 43,55% e 30,98%, respectivamente, ao 90° dia. Com isso, o teste BMP mostrou-se eficiente no tratamento de resíduos sólidos orgânicos e produção de biogás, sendo possível observar maior produção de biogás nos reatores que tiveram em sua composição lodo da lagoa anaeróbia da ETE de Mangabeira como inóculo.
Abstract: Anaerobic digestion is a process of biological treatment of organic matter under microbial action in biodigesters. The absence of oxygen allows the production of biogas, a mixture composed of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2), through a process composed of four phases: hydrolysis, acidogenesis, acetogenesis and methanogenesis. The objective of this work was to study the anaerobic digestion process in the treatment of solid organic wastes of the University Restaurant (UR) of the Federal University of Paraíba (UFPB) - campus I, in laboratory scale. The methodology followed a line of studies that was initially organized by the diagnosis, collection and characterization of the organic solid waste (OSW) of the UFPB - campus I; And anaerobic sludge from effluent treatment plant (ETP) Mangabeira, João Pessoa-PB, and Federal Institute of Paraíba (IFPB) - Cabedelo campus, which were used as inoculants; Starting and monitoring of experimental reactors; And treatment of the data obtained. The samples were incubated, following the Biochemical Methane Potential (BMP) test, in glass bottles with lid and septum, hermetically sealed. Three assays were performed and all were maintained at 35±5°C for 90 days in an incubator without agitation, with periodic monitoring of temperature, pressure and humidity. The potential of the inoculum in its wet and dehydrated aspect was studied. In addition, it was decided to add glucose in some reactors. At 60 and 90 days, the reactors were removed for the physical and chemical characterization of the degraded medium. The Organic Fraction of Urban Solid Waste (OFUSW) presented 51,8% of in-nature residues, and pH within the acidity range, 3.8 and 5.5. The inoculums tested showed organic matter loading of 18,1±2,6; pH between 6,8 and 7,8 and water content, between 92 and 99,8%, results that fit the process. At 90 days, some reactors presented mass losses, those composed by OSW and fresh anaerobic sludge from ETP Mangabeira, RSOLF (test I), RSOLG (test II) and RSOLGETE (test III), lost 2,95g, 55g and 1,52g, respectively. It was observed that glucose in the reactor composition was shown to be useful for the initial feeding and development of the bacteria. From the biogas production curves of the reactors with glucose in the three tests, it can be observed that the reactors that had the fresh sludge, as inoculum in their composition, produced more gases during the period of the research. Samples from trial III, RSOLETE and RSOLGETE, presented the best values of methane production, with 43,55% and 30,98%, respectively, at 90° day. Thus, the BMP test proved to be efficient in the treatment of organic solid waste and biogas production, and it was possible to observe a larger biogas production in the reactors that had sludge from the anaerobic lagoon of the ETP Mangabeira as inoculum.
Keywords: Digestão Anaeróbia
Inóculos
Reatores
Produção de Biogás
Anaerobic Digestion
Inoculums
Reactors
Biogas Production
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Cívil e Ambiental
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/11685
Issue Date: 30-Sep-2015
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