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Título: Análise integrada da tecnologia microaeróbia como estratégia de dessulfurização In-Situ
Título em inglês: Integrated analysis of microaerobic technology as an on-site desulfurization strategy
Autor(es): Sousa, Márcia Rodrigues de
Orientador(es): Santos, André Bezerra dos
Coorientador(es): Lopes, Alexandre Colzi
Palavras-chave: Saneamento
Esgotos - Tratamento
Biogás
Odores - Controle
Data do documento: 25-Ago-2016
Citação: SOUSA, M. R. (2016)
Resumo: Diversos estudos, principalmente ligados à digestão anaeróbia de resíduos sólidos e esgotos com elevada concentração de sulfato, descrevem as vantagens da microareção tanto para o tratamento do biogás quanto para melhoria da eficiência do sistema como um todo. Contudo, necessita-se ainda de um melhor entendimento do processo para esgotos com baixa concentração de sulfato, como no caso dos esgotos sanitários, assim como um maior aprofundamento nos aspectos de engenharia, tanto na concepção do sistema quanto nos aspectos operacionais. Nesse sentido, podem ser citados qual o melhor local para dosagem do ar atmosférico ou uso de oxigênio puro, vazão a ser aplicada, dispositivos de difusão da microaeração, controle do processo, avaliação do sistema quando submetido a choques e a interrupção da aeração etc., além dos aspectos ligados à participação microbiana e a estudos econômicos e de ciclo de vida. O presente estudo teve como objetivo geral realizar uma análise integrada da tecnologia microaeróbia como estratégia de dessulfurização in-situ para efluentes com baixa concentração de sulfato. Para tanto, foram avaliados os aspectos de engenharia, como a melhor vazão de microaeração e melhor ponto de aplicação, assim como a qualidade do biogás gerado com a tecnologia in-situ, em comparação com a tecnologia ex-situ de absorção química com hidróxido de sódio, sendo, nesta, o biogás gerado durante a operação de um reator anaeróbio. Em todos os períodos de estudo, a dinâmica populacional microbiana dos domínios Bacteria e Archaea foi avaliada por meio de técnicas moleculares como PCR/DGGE. Por fim, foi realizada uma análise econômica e uma avaliação de ciclo de vida (ACV) da microaeração em relação à absorção química. Foram conduzidos experimentos em paralelo com dois reatores de fluxo contínuo: R1 (Anaeróbio com absorção alcalina do biogás gerado) e R2 (microaeróbio), a fim de comparar a eficiência de dessulfurização do biogás pelas diferentes tecnologias estudadas. Os reatores foram alimentados com efluente sintético e microaeração que consistia na injeção de ar atmosférico, inicialmente no headspace, mas que se extendeu para outros pontos na manta de lodo do reator. De uma forma geral, o sistema microaeróbio se revelou bastante atrativo em todos os aspectos de engenharia, econômico e de ciclo de vida avaliados, assim como de estabilidade operacional, podendo ser considerado como uma técnica efetiva para o processo de dessulfurização in-situ de efluentes com baixa concentração de sulfato.
Abstract: Several studies, mainly related to the anaerobic digestion of solid wastes and sewage with high sulfate concentration, describe the advantages of the microareasure both for the treatment of the biogas and for the improvement of the efficiency of the system as a whole. However, a better understanding of the process is required for low sulphate sewage, as in the case of sanitary sewage, as well as a deeper understanding of the engineering aspects, both in the design of the system and in the operational aspects. In this sense, the best location for atmospheric air dosing or use of pure oxygen, flow rate to be applied, diffusion devices for microaeration, process control, evaluation of the system when subjected to shocks and interruption of aeration etc. can be cited. , As well as aspects related to microbial participation and economic and life cycle studies. The objective of the present study was to conduct an integrated analysis of microaerobic technology as an in-situ desulphurisation strategy for effluents with low sulphate concentration. To do so, the engineering aspects were evaluated, such as the best microaeration flow and best application point, as well as the quality of the biogas generated with the in-situ technology, compared to the ex-situ technology of chemical absorption with hydroxide Sodium, being in this the biogas generated during the operation of an anaerobic reactor. In all periods of study, the microbial population dynamics of the Bacteria and Archaea domains were evaluated by means of molecular techniques such as PCR / DGGE. Finally, an economic analysis and a life cycle assessment (LCA) of the microaeration were carried out in relation to the chemical absorption. Experiments were conducted in parallel with two continuous flow reactors: R1 (Alkaline with alkaline absorption of the generated biogas) and R2 (microaerobic), in order to compare the desulfurization efficiency of the biogas by the different technologies studied. The reactors were fed with synthetic effluent and microaeration that consisted of the injection of atmospheric air, initially in the headspace, but which extended to other points in the sludge blanket of the reactor. In general, the microaerobic system has proved to be very attractive in all engineering, economic and life cycle aspects evaluated, as well as operational stability, and can be considered as an effective technique for in situ effluent desulphurisation With low sulphate concentration.
Descrição: SOUSA, M. R. Análise integrada da tecnologia microaeróbia como estratégia de dessulfurização In-Situ. 2016. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22060
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