Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/20.500.11960/1517
Title: Valorização de resíduos por co-digestão anaeróbia
Authors: Alves, Joel Fernando Malheiro
Advisor: Pires, Preciosa
Rodrigues, Ana Cristina
Issue Date: 29-Mar-2016
Abstract: Os recursos renováveis irão desempenhar um papel importante na atual política de mitigação de emissões de CO2. Neste sentido, a energia a partir de biomassa e resíduos é vista como uma das futuras fontes de energia renováveis. Os resíduos tal como lamas de ETAR, excrementos, resíduos de explorações agrícolas, resíduos de frutas e legumes e resíduos sólidos urbanos são de especial interesse uma vez que estas fontes não competem com as culturas alimentares no uso de terras agrícolas. Atualmente utiliza-se o processo de digestão anaeróbia (DA), para a conversão deste tipo de biomassa em biogás, que pode ser utilizado para produção de energia elétrica, no entanto é um processo complexo e dependente das propriedades do biomaterial assim como das condições aplicadas ao reator. Neste contexto foi proposto pela empresa Águas do Noroeste, estudar a eficiência da DA num processo alimentado com Lamas de ETAR e gorduras da ETAR, como forma de resolução do problema de tratamento que as estações têm com as mesmas. Assim, o objetivo deste trabalho envolveu o estudo do efeito de co-substratos tais como o chorume e efluente vinícola na DA de lamas de ETAR e comparar com o efeito do co-substrato gordura na DA de lamas de ETAR. Para este estudo utilizou-se um reator batch, tendo sido desenvolvidas quatro experiências diferentes com duração de 136, 92, 38 e 38 dias, respetivamente. A produção de biogás foi avaliada quantitativamente e qualitativamente ao longo do tempo assim como foram realizadas medições de sólidos totais, dissolvidos, suspensos, voláteis e fixos e medição de CQO na fração dissolvida e total ao longo do tempo. Além destes parâmetros foi estudada a composição da biomassa ao nível do N-kjeldahl, fosfato, outros nutrientes e metais pesados. Finalmente foi também determinado o poder calorifico do resíduo seco digerido do final de cada experiência. A partir da análise aos resultados obtidos, conclui-se que a baixa concentração de sólidos, a utilização de efluente vinícola e a utilização de gorduras de ETAR parecem ter inibido a DA. A utilização de glicerol como co-substrato favorece a degradação dos restantes co-substratos. Uma mistura de co-substratos mais concentrada favorece a DA. Na DA de lama de ETAR com o co-substrato de fração líquida de chorume, a produção específica de biogás e taxa de remoção de sólidos é superior à verificada quando é também aplicado o co-substrato gordura. A partir do estudo efetuado ao poder calorifico superior nas amostras de resíduo seco pós-reator, conclui-se que o co-substrato gordura favorece o valor de PCS.
Renewable resources will play an important role in current policy of mitigation of carbon dioxide emissions. Therefore, the energy from biomass and waste is seen as a future renewable energy source. Residues such as sludge from treatment plants, farm waste, catering waste, fruit and vegetables waste and municipal solid waste are of particular interest as these sources do not compete with food crops in the use of agricultural land. Currently, is used the process of anaerobic digestion (AD) for converting complex organic molecules into biogas, which can be used for the production of electricity. This is a complex process dependent on the biomaterial properties as well as the conditions applied to the reactor. In this context, it was proposed by Águas do Noroeste, SA. company, to study the efficiency of AD in a process fed by WWTP sludge and grease from the wastewater treatment plant of Viana do Castelo, in order to resolve the problem that the Treatment Plant has with grease released in the waste waters. The objective of this work involved the study of the effect of animal and wine production residues as co-substrates on sewage sludge AD and compare with the effect of fat co-substrate in WWTP sludge AD. For this study it was used a batch reactor and four different experiments have been developed with during 136, 92, 38/ 38 days, respectively. The biogas production was assessed qualitatively and quantitatively over time as were measurements of total solids, dissolved, suspended, fixed and volatile and measuring the dissolved fraction of COD and total over time. In addition to these parameters was studied the composition of the biomass at the level of N-Kjeldahl, phosphate, heavy metals and other nutrients. Finally, it was also determined the calorific value of the solid mass of dry digested waste at the end of each experiment. From the results, it is concluded that the low concentration of solids, the use of wine effluent and the use of fats appear to have inhibited the AD. The use of glycerol as a co-substrate promotes the degradation of other co-substrates. A more concentrated mixture of co-substrates benefits AD. The AD of sewage sludge with the liquid fraction of co-substrate slurry, the specific production of biogas and solids removal rate is higher than that when it is applied also the co-substrate fat. From this study it was carried the high heating value in the post-reactor dry samples and it is concluded that the co-substrate fat increses the high heating value.
Description: Mestrado em Sistemas de Energias Renováveis na Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Viana do Castelo
URI: http://hdl.handle.net/20.500.11960/1517
Appears in Collections:EE - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Joel_Alves.pdf4.97 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.