Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
RECURSOS HIDRICOS E SANEAMENTO (26001012019P6)
Desempenho do Reator Anaeróbio Horizontal com Chicanas no tratamento da manipueira em fases separadas e estabilização do pH com conchas de sururu
JOAO DE LIMA E SILVA
DISSERTAÇÃO
13/07/2009

O processamento industrial da mandioca gera diversos resíduos sólidos e líquidos cujo impacto no meio ambiente pode ser bastante significativo se não houver um tratamento adequado. A manipueira é um resíduo líquido gerado durante a prensagem da mandioca triturada para produção de farinha ou na lavagem da mandioca ralada para extração e purificação de fécula. Possui elevada concentração de matéria orgânica, em torno de 70g.L-1, e efeito tóxico devido à presença de cianeto que pode chegar a 400mg.L-1. É, por isso, o resíduo de maior impacto ao meio biótico. Uma alternativa eficiente para o tratamento deste resíduo é a biodigestão anaeróbia. O tratamento anaeróbio, embora necessite de mecanismos para estabilização do pH em razão da rápida acidificação da manipueira, vem ocupando espaço nas plantas industriais respaldado por pesquisas que confirmam sua potencialidade para a redução de cargas orgânicas e cianeto e para a otimização da conversão de matéria orgânica a biogás (gás carbônico, CO2, e metano, CH4). Este predomínio tem sido possível devido ao desenvolvimento de novas configurações de sistemas onde as unidades centrais são reatores anaeróbios. Os reatores têm menor custo, são mais compactos, mais eficientes e favorecem a produção e o aproveitamento de biogás, o qual pode ser introduzido no processo de produção para suprir parte da demanda energética da planta industrial. Este trabalho investiga o uso do Reator Anaeróbio Horizontal com Chicanas (RAHC) em escala de bancada para o tratamento da manipueira com pH estabilizado através de conchas de sururu. O RAHC foi concebido a partir de modificações no Reator Anaeróbio Horizontal de Leito Fixo (RAHLF), um reator tubular de alta taxa que permite a permanência de uma grande massa de microrganismos imobilizada aderida a uma matriz suporte fixa. O sistema utilizado foi constituído por dois reatores em série para promoção da separação de fases. O substrato utilizado foi produzido a partir de amostras coletadas em casa de farinha instalada na Microrregião Produtora de Arapiraca, agreste do Estado de Alagoas, Brasil. Foram desenvolvidas atividades de caracterização dos efluentes e monitoramento do sistema durante 288 dias através de análises físico-químicas laboratoriais. A avaliação do desempenho foi feita através de análises periódicas de DQO, ácidos voláteis, alcalinidade total, pH, sólidos suspensos, nitrogênio e fósforo total para manipueira diluída a 5%, 10% e 20%. A estabilização do pH foi realizada pela formação de um leito fixo com conchas de sururu no reator acidogênico. Os resultados confirmaram a adequação do RAHC ao tratamento da manipueira. O sistema com 5% e 10% de manipueira obteve reduções de DQO máximas de 95%. As conchas de sururu se mostraram adequadas para o controle do pH. Com o sistema operando a 20% de manipueira, houve sobrecarga indicada por queda significativa da eficiência e desestabilização do pH. Os resultados induzem a uma alternativa promissora para o tratamento anaeróbio da manipueira com controle de pH pelo aproveitamento das conchas de sururu.

Reatores anaeróbios, manipueira, conchas de sururu.
The industrial processing of cassava generates various solid waste and wastewater whose impact on the environment can be quite significant if no appropriate treatment. The manipueira is a wastewater generated during the pressing of cassava for production of flour or washing of cassava for starch extraction and purification. It has high concentration of organic matter, around 70g.L-1, and toxic effect due to the presence of cyanide that can reach 400mg.L-1. Therefore, it is the residue of greater impact to the biota. An efficient alternative for the treatment of this waste is anaerobic digestion. The anaerobic treatment, although it needs mechanisms to stabilize the pH because the rapid acidification of manipueira, has been occupying space in the industrial plants backed by research that confirms its potential to reduce COD and cyanide and for optimization of the conversion of organic matter to biogas (carbon dioxide, CO2, and methane, CH4). This predominance has been possible due to the development of new configurations of systems where the central units are anaerobic reactors. The reactors are cheap, more compact, more efficient and promote the production and use of biogas which can be introduced in the production process to supply the industrial energy demand. This work investigates the use of Anaerobic Horizontal Reactors with Chicane (RAHC) at bench scale for the treatment of manipueira with pH stabilized by shells of sururu. The RAHC was designed from changes in the Anaerobic Horizontal Reactor of Fixed Bed (RAHLF), a tubular high-rate reactor that allows the retention of a large immobilized mass of microorganisms attached in a fixed support. The system used was composed of two reactors in series to promote the separation of phases. The substrate used in the work was produced from samples collected at home flour installed in Microregion Producer of Arapiraca, Alagoas, Brazil. Were developed activities for characterization of effluents and system monitoring during 288 days through physical-chemical laboratory analysis. The performance was evaluated through periodic analysis of COD, volatile acids, total alkalinity, pH, solids, total nitrogen and phosphorus to manipueira diluted to 5%, 10% and 20%. The stabilization of pH was conducted by formation of a fixed bed with shells of sururu in the acidogenic reactor. The shells of sururu were adequate to the pH control. The results confirmed the adequacy of RAHC to the manipueira treatment. The system with 5% and 10% of manipueira obtained maximum COD reduction of 95%. With the system operating at 20% of manipueira, was overload indicated by a significant drop in efficiency and destabilization of the pH. The results lead to a promising alternative for the manipueira anaerobic treatment with control of pH by use of the shells of sururu.
Anaerobic reactor, manipueira, shells of sururu.
1
100
PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

RECURSOS HIDRICOS E SANEAMENTO
TECNOLOGIAS APLICADAS AO MEIO AMBIENTE
-

Banca Examinadora

MARCIO GOMES BARBOZA
DOCENTE - COLABORADOR
Sim
Nome Categoria
IVETE VASCONCELOS LOPES FERREIRA Docente - COLABORADOR
LUCIANA COELHO MENDONCA Participante Externo

Vínculo

-
-
-
Não