Avaliação da auto-suficiência energética de reatores anaeróbicos aplicados ao tratamento de resíduos de uma cervejaria em escala piloto

Abstract

This project aimed to analyze the feasibility of the methane yield associated to the anaerobic digestion of brewery residues, checking whether the energetic balance of the system is favorable. The methane yield efficiency was calculated for the parameters of two papers that treated solids with a particle-size <1mm. Theses solids are not degraded in conventional treatment systems. Calculations were based in the reactions of anaerobic degradation of the macromolecules that compose brewery residues, considering the theoretical production and the effective production of methane. The results were 50.44% and 52.86%. Regarding to the energy balance of the anaerobic treatment, we noted the high influence of the selection and operating regime of electrical equipment over the potential energy. The best situation, in which the energetic self-sufficiency was reached, was observed when using the mixer under an intermittent regime (1min/h), without employing the heating recirculator, for the maximum organic loading of 4.0 gVS/L.day (days 248-258). In this case, the system would generate an amount of energy equal to 0.0356 kWh/day, able to overcome the energy required by the equipment in about 6.5 times. Moreover, we also noted the interference of the application of different solid loadings in the reactors, once the application of the higher organic load generated 5 times more energy than the application of the smaller one

O projeto em questão teve como objetivo analisar a viabilidade da produção de metano a partir da digestão anaeróbia dos resíduos de cervejaria, verificando se o balanço energético do sistema é favorável. A eficiência da produção de metano foi calculada a partir dos parâmetros de dois trabalhos científicos que trataram sólidos de tamanho inferior a 1mm, os quais não são degradados pelos sistemas convencionais de tratamento. Os cálculos foram baseados nas reações de degradação anaeróbia das macromoléculas que compõem os resíduos cervejeiros, a partir da produção teórica e da produção efetiva de metano. Os resultados obtidos foram 50,44% e 52,86%. Em relação ao balanço de energia do tratamento anaeróbio, constatou-se a elevada influência da seleção e do regime de funcionamento dos equipamentos elétricos no potencial energético. A situação mais favorável, na qual alcançou-se a auto-suficiência energética, foi verificada quando se utilizou o agitador mecânico em regime intermitente (1min/h), sem controlador de temperatura, para a carga orgânica máxima de 4,0 gSV/L.dia (dias 248-258). Neste caso, seria gerada uma quantidade de energia igual a 0,0356 kWh/dia, capaz de superar o consumo energético dos equipamentos em torno de 6,5 vezes. Além disso, verificou-se a interferência da aplicação de diferentes cargas de sólidos nos reatores, uma vez que aplicação da maior carga orgânica gerou 5 vezes mais energia do que a aplicação da menor carga orgânica de sólidos