@MASTERSTHESIS{ 2018:2039578259, title = {Estudo do tratamento de efluente de indústria sucroalcooleira empregando reator anaeróbio de leito fixo em escala piloto}, year = {2018}, url = "https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1258", abstract = "No processo de produção de etanol são geradas quantidades significativas de vinhaça, uma água residuária caracterizada por elevada concentração de matéria orgânica, pH ácido e concentrações significativas de potássio e sulfato. A vinhaça é aplicada no solo para a fertirrigação, visando o reaproveitamento de água e nutrientes. Entretanto, esse procedimento pode apresentar impactos negativos, como a acidificação do solo e contaminação de águas subterrâneas, se a vinhaça for aplicada em excesso. Assim, a digestão anaeróbia é uma alternativa para o tratamento desse efluente, pois é capaz de reduzir a concentração de matéria orgânica e recuperar energia na forma de biogás, mantendo os teores de nutrientes da vinhaça. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de aplicação de um reator anaeróbio de leito fixo empacotado (Anaerobic Packed-Bed Reactor, APBR) no tratamento de vinhaça. O reator APBR em escala piloto (volume útil de 194,5 L) operou com vinhaça durante 90 dias com carga orgânica volumétrica de 5,0 kgDQO.m-3.d-1, vazão de 8,1 L.h-1 e tempo de detenção hidráulica de 24 h. A eficiência média de remoção de DQO total foi de 72,1% até o 23° dia de operação, momento em que ocorreu a redução simultânea de pH e temperatura afluente, contribuindo para a redução no desempenho do processo. Durante a operação do reator, observou-se que não houve remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo), mantendo o poder fertilizante da vinhaça. Ensaios de biodegradabilidade anaeróbia foram realizados para avaliar a cinética de degradação de matéria orgânica, redução de sulfato e produção de metano utilizando diferentes concentrações de matéria orgânica (1,0; 2,5 e 5,0 gDQO.L-1) e lodo proveniente do próprio reator. Os resultados demonstraram que a biomassa foi capaz de degradar matéria orgânica, reduzir sulfato e produzir metano nas condições avaliadas, sendo que na concentração de 5,0 gDQO.L-1 foram constatadas as maiores velocidades. A análise dos dados experimentais de produção cumulativa de metano e remoção de DQO foi realizada utilizando-se o modelo ADM1 (Anaerobic Digestion Model Number 1). Os parâmetros otimizados no modelo forneceram a concentração de biomassa, composta predominantemente por arqueias metanogênicas acetoclásticas e bactérias consumidoras de ácido propiônico. De forma geral, o modelo foi capaz de representar a tendência de remoção de matéria orgânica e a produção cumulativa de metano ao longo do ensaio. Por fim, realizou-se a modelagem a fim de simular o comportamento da DQO efluente do reator, utilizando para isso dois conjuntos de parâmetros otimizados no ADM1 e os dados de monitoramento do reator APBR. Concluiu-se, a partir dos resultados dessa modelagem, que o tempo de detenção hidráulica empregado na operação do reator foi insuficiente para alcançar as remoções desejadas. Apesar disso, o reator propiciou um ambiente favorável ao desenvolvimento dos microrganismos anaeróbios metanogênicos e o processo de digestão anaeróbia mostrou-se, novamente, como uma alternativa viável para o tratamento da vinhaça.", publisher = {Universidade Federal de Alfenas}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental}, note = {Instituto de Ciência e Tecnologia} }