Codigestão anaeróbia de biomassa de microalgas e esgoto sanitário em reator UASB

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dc.contributor.advisor1Goncalves, Ricardo Franci
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000220489451
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9604327349698525
dc.contributor.authorMaciel, Gabriela Boechat Povoa
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-8451-8047
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0431084853907880
dc.contributor.referee1Lapolli, Flavio Rubens
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4789-4019
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8513712303562950
dc.contributor.referee2Cassini, Servio Tulio Alves
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000152003666
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2519874649699294
dc.contributor.referee3Borges, Raquel Machado
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-8119-7092
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6650916642132386
dc.date.accessioned2024-05-29T22:11:04Z
dc.date.available2024-05-29T22:11:04Z
dc.date.issued2019-04-01
dc.description.abstractThis study aims to evaluate the effect of combined municipal wastewater with microalgae biomass anaerobic co-digestion on an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor through the performance analysis during 416 days. The present contribution aims to study municipal wastewater combined with microalgae biomass anaerobic co-digestion effect on an Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) reactor through the performance analysis during 416 days. The UASB used has 3.78 m³ of usable volume and is 4.8 m high. Furthermore, the reactor operated on 25oC temperature and presented average hydraulic detention time and VOC content equal to 9.0 hours and 1.06 kgCOD.m-3.d-1. The effluent presented average COD of 338mgL 1 , BOD5/COD of 0.63, TSS 350mg.L-1 and VSS of 300mgL-1. Moreover, microalgae biomass introduced in the UASB reactor presented VS/TS relation equal to 0.60. The sludge profile from UASB revealed that the process responded to microalgae insertion and their accumulation in the digestion compartment. In addition, the mass balance, based on cells counting, showed that UASB does not expel microalgae. Further, the microalgae distribution is majorly concentrated between 0.16 and 1.29m (30.5% of the cells) and 1.29 and 2.29m (20.3% of the cells). On the other hand, 36.7% of microalgae and municipal wastewater COD was converted to sludge. Scanning electron microscopy showed the presence of not lysed microalgae cells in all UASB effluent samples, which highlights the need for hydrolysis to increase biomass biodegradability in co-digestion 1 process. This phenomenon is due to a 0.49m³.d (0,1Nm³CH4.KgCODremoved-1) average biogas production, which is smaller than the obtained in the operation of the same methanogenic reactor of microalgae collected after coagulation with TANFLOC and sedimentation, before and after the alkaline hydrolysis to solubilize the COD. At last, a negative effect of TANFLOC coagulant over methane production with UASB sludge even after submission to alkaline hydrolysis.
dc.description.resumoEsse trabalho teve por finalidade estudar os efeitos da codigestão anaeróbia de esgoto sanitário e biomassa de microalgas em um UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), analisando o desempenho do reator durante 416 dias de codigestão. O UASB utilizado possui 3,78 m³ de volume útil de 4,8 metros de altura. A média de seu tempo de detenção hidráulico foi de 9,0 h e COV de 1,06 kgDQO.m-3.d-1, operando a temperatura afluente média de 25°C. O efluente do reator UASB durante a codigestão apresentou concentração média de DQO de 338 mg.L-1, relação DBO5/DQO de 0,63, SST 350 mg.L-1e SSV de 300 mg.L-1. A biomassa de microalgas introduzida no UASB apresentou relação média SV/ST de 0,60. Através do perfil de lodo ao longo da altura do UASB, observou-se que o processo respondeu ao aporte de biomassa de microalgas com um acúmulo destas no compartimento de digestão. O balanço de massa baseado na contagem de células indicou que o UASB praticamente não expele as microalgas, sendo que 30,5% destas ficaram concentradas entre as alturas 0,16m e 1,29m do UASB e 20,3% entre as alturas 1,29m e 2,29m. O balanço de massa de DQO também mostrou que 36,7% da DQO afluente (esgoto e biomassa algácea) foi convertida a lodo. Através de microscopia eletrônica de varredura foi observada a presença de células de microalgas não lisadas em todas as amostras coletadas ao longo do UASB e em seu efluente. Tal fato destaca a necessidade de processos hidrolíticos como meio para se aumentar a biodegradabilidade da biomassa usada como substrato na codigestão. Atribui-se a isto a média de produção de biogás de 0,49m3.d-1 (0,1Nm³CH4.KgDQOremovida-1) valor menor do que obtido na operação do mesmo reator alimentado exclusivamente com esgoto sanitário. Foi realizada a avaliação do potencial metanogênico da biomassa de microalgas coletada após coagulação com Tanfloc e sedimentação, antes e após a hidrólise alcalina para solubilização de DQO. Observou-se o efeito negativo deste coagulante sobre a produção de metano pelo lodo do UASB mesmo após submissão da biomassa algácea à hidrólise alcalina .
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttps://dspace5.ufes.br/handle/10/13375
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Ambiental
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
dc.rightsopen access
dc.subjectUASB
dc.subjectMicroalgas
dc.subjectCodigestão anaeróbia
dc.subjectBiogás
dc.subjectHidrólise
dc.subjectTanfloc
dc.subjectMicroalgae
dc.subjectAnaerobic co-digestion
dc.subjectHydrolysis
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqEngenharia Sanitária
dc.titleCodigestão anaeróbia de biomassa de microalgas e esgoto sanitário em reator UASB
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis

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