Avaliação cinética da degradação anaeróbia de lodo primário de água residuária de cervejaria

Resumo

O lodo primário advindo de água residuária de cervejaria apresenta partículas, tais como células de levedura e partículas celulósicas, que fazem com que o tratamento anaeróbio deste lodo necessite de um tempo de residência hidráulica longo o suficiente para que ocorra a hidrólise dos sólidos e sua completa degradação (AGLER et al., 2010). A degradação de lodos aneróbios é mais lenta porque, geralmente, é limitada pela etapa de hidrólise da matéria orgânica em suspensão (BATSTONE et al., 2009). Visando acelerar o processo anaeróbio, métodos de pré-tratamento vem sendo estudados, pois estes, ao melhorar a etapa da hidrólise, tornam os substratos sólidos mais acessíveis aos microrganismos anaeróbios, proporcionando também outras vantagens, como o aumento no volume de biogás produzido e a diminuição na quantidade de lodo a ser disposta após a digestão (DONOSO-BRAVO et al.,2010). Assim, com o objetivo de maximizar a produção de biogás por meio do tratamento do efluente de cervejaria, este projeto tem como principio separar os sólidos suspensos de fácil sedimentação em decantador primário, realizar seu pré-tratamento térmico e fazer a sua digestão anaeróbia. Os principais objetivos serão analisar os efeitos do pré-tratamento e a influência da relação sólido/líquido na digestão anaeróbia de lodo primário e avaliar a cinética de degradação deste composto, investigando os parâmetros cinéticos de biodigestores em batelada, a fim de obter as condições ideais de operação para maximizar a produção de biogás durante o processo de digestão anaeróbia. Os experimentos serão realizados em frascos-reatores, os quais serão mantidos em estufa climatizada a 35°C e sob agitação em um shaker. O meio presente dentro de cada frasco será uma mistura de lodo anaeróbio (inóculo), lodo primário de efluente de cervejaria e fase líquida do mesmo efluente industrial. A investigação experimental se baseará na aplicação de 1% (m/m) de lodo de inóculo em todos os reatores e na variação da fração (% m/m) de lodo primário e de efluente, sendo aplicadas as frações de 0%, 1%, 3% de lodo primário nas condições com pré-tratamento térmico e sem pré-tratamento. Serão avaliados o desempenho na produção de metano, degradação de sólidos voláteis e redução da DQO final. Os dados obtidos serão trabalhados para a obtenção de curvas cinéticas de degradação de substrato, obtendo ao final do estudo as equações que representam o modelo cinético da digestão anaeróbia da água residuária estudada. (AU)