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8.2.1
Configuração experimental
O processo de biodigestão foi conduzido em regime de batelada, utilizando-se um
reator anaeróbio de 50L. O reator possui um sistema de agitação mecânica com controle fixo
de rotação. Entretanto, o período de agitação foi controlado por temporizador eletrônico que
permite manter a agitação intermitente. O sistema de aquecimento utilizado foi por meio da
recirculação de água aquecida pela camisa do reator, tendo a temperatura controlada por
termostato.
8.2.2
Operação do reator anaeróbio com mistura intermitente
O tempo de retenção de sólidos (TRS) foi mantido entre 25 e 30 dias, sendo este
tempo definido em função da produção de biogás observada em cada batelada. A carga
orgânica aplicada esteve entre 168,25 e 307,50 kgRSU/m
3
, valores calculados sobre a massa
de sólidos voláteis (SV). A Tabela 1 apresenta os dados operacionais de cada batelada.
Tabela 1
–
Dados operacionais de cada batelada do estudo.
Parâmetros
Batelada 01
Batelada 02
Batelada 03
Batelada 04
Batelada 05
TRS (d)
30
34
27
26
25
Massa RSU (kg)
15,0
15,0
11,4
8,0
11,0
Inóculo (%)*
30
30
42
52
50
TCO(kg RSU/m
3
)
291,00
307,50
215,25
168,25
233,56
*O percentual de inóculo utilizado foi em relaçãoa massa de RSU utilizada.
A estanqueidade do biorreator foi testada com a injeção de metano a partir de um
cilindro pressurizado e foi verificado vazamentos de biogás. O sistema de mistura mecânica
do reator foi acionado por 20 minutos a cada duas horas e a velocidade da agitação
mecanicamente foi mantida em 29 rpm. Para este controle foi utilizado um relé regulador para
controle do tempo entre mistura e repouso.
A temperatura do sistema foi mantida em 35 ºC±1 com a recirculação constante de
água aquecida, a partir de um tanque externo, pela camisa do reator, utilizando-se uma bomba
centrífuga com vazão de 5,5 m³/h.
8.2.3
Inoculação
A inoculação foi realizada utilizando-se lodo anaeróbio de um reator UASB da estação
de tratamento de efluentes da Universidade do Vale do Rio dos Sinos (Unisinos). Foi utilizado
um volume de 30% de lodo anaeróbio em relação à massa de RSU utilizada. Ao final de cada
batelada foi mantido no reator um volume de lodo como inóculo para a batelada seguinte,
correspondente a 30% do volume total do reator.
8.2.4
Substrato
O RSU utilizado na pesquisa foi coletado após a esteira de triagem do aterro sanitário
do município de São Leopoldo/RS. Foi realizada uma segunda triagem nos resíduos antes de
cada batelada, visando retirar materiais considerados inertes e que não teriam benefício ao
processo.
A fração orgânica foi triturada mecanicamente e realizada a caracterização físico-
química com relação à granulometria do material triturado, teor de sólidos totais, fixos e
voláteis, umidade, pH, carbono orgânico total (COT), fósforo, nitrogênio.
A massa de resíduo adicionado no biorreator variou entre cada batelada. Esta variação
foi em função do volume ocupado no reator pela massa de resíduos adicionada em cada
batelada, conforme apresentado na Tabela 1. O volume útil do reator utilizado em cada
batelada foi de 40 L.
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