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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37239| Título: | Avaliação de parâmetros operacionais em planta de codigestão anaeróbia de lodo de ETE com resíduos orgânicos em escala real e seus impactos na produção de metano |
| Título(s) alternativo(s): | Evaluation of operational parameters in an anaerobic codigestion plant of WWTP sludge with organic waste on a real scale and its impacts on methane production |
| Autor(es): | Krul, Petherson Fonseca |
| Orientador(es): | Pena, Aline de Cássia Campos |
| Palavras-chave: | Esgotos Lodo Resíduos orgânicos Metano Digestão anaeróbia Sewerage Mud Organic wastes Methane |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | KRUL, Petherson Fonseca. Avaliação de parâmetros operacionais em planta de codigestão anaeróbia de lodo de ETE com resíduos orgânicos em escala real e seus impactos na produção de metano. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharel em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2025. |
| Resumo: | A digestão anaeróbia é uma tecnologia para o tratamento e valorização de resíduos orgânicos, promovendo a estabilização destes substratos e a geração de metano como fonte de energia renovável. No contexto do saneamento básico no Brasil, o potencial de produção de metano a partir de resíduos oriundos deste setor ainda é subaproveitado, de modo que sua expansão é dependente da disseminação de conhecimento técnico sobre processos de digestão anaeróbia em escala real. Por este motivo, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar uma planta de codigestão de lodo de estação de tratamento de esgotos (ETE) e resíduos orgânicos, avaliando o impacto de parâmetros operacionais sobre indicadores de produção de metano. Neste contexto, foram analisados dados operacionais registrados no período de setembro de 2023 a dezembro de 2024. O processo de digestão anaeróbia foi caracterizado a partir de parâmetros como carga orgânica volumétrica (COV), tempo de retenção hidráulica (TRH), razão FOS/TAC, temperatura, concentração de sólidos totais e voláteis e pH. Adicionalmente, os indicadores de performance selecionados foram produção, rendimento e eficiência de conversão de metano, além da eficiência de remoção de sólidos voláteis. A planta operou com proporções médias de substratos de 8:2:0 e 8:1:1 (em termos de lodo, resíduos de frutas e verduras e resíduo de peixe, respectivamente), gerando, em média, 5876 Nm³CH₄.dia-1, com um rendimento de 0,285 Nm³CH4.KgSVadic-1.dia-1 e eficiência de conversão de 82%, metabolizando 61% dos sólidos voláteis alimentados ao processo. Os melhores resultados foram observados em contextos operacionais que incluem carga orgânica volumétrica (COV) entre 2 e 3 KgSV.m-³. dia-1, tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 a 40 dias e razão FOS/TAC entre 0,3 e 0,4, sendo potencializados mediante à presença de resíduo de peixe. Os valores médios observados indicam que o processo de codigestão avaliado apresenta estabilidade e desempenho adequado para a geração eficiente de metano. |
| Abstract: | Anaerobic digestion is a technology for the treatment and valorization of organic waste, promoting the stabilization of these substrates and the generation of methane as a renewable energy source. In the context of basic sanitation in Brazil, the potential for methane production from waste from this sector is still underutilized, so its expansion is dependent on the dissemination of technical knowledge about anaerobic digestion processes on a real scale. For this reason, this work aims to characterize a sewage treatment plant (STP) sludge co-digestion plant and organic waste, evaluating the impact of operational parameters on methane production indicators. In this context, operational data recorded from September 2023 to December 2024 were analyzed. The anaerobic digestion process was characterized based on parameters such as volumetric organic load (VOC), hydraulic retention time (HRT), FOS/TAC ratio, temperature, total and volatile solids concentration, and pH. Additionally, the selected performance indicators were production, yield and methane conversion efficiency, in addition to the removal efficiency of volatile solids. The plant operated with average substrate proportions of 8:2:0 and 8:1:1 (in terms of sludge, fruit and vegetable waste and fish waste, respectively), generating, on average, 5876 Nm³CH₄.day-1, with a yield of 0.285 Nm³CH4.KgSVadic-1.day-1 and conversion efficiency of 82%, metabolizing 61% of the volatile solids fed to the process. The best results were observed in operational contexts that include volumetric organic load (VOC) between 2 and 3 KgSV.m-³. day-1, hydraulic retention time (HRT) of 30 to 40 days and FOS/TAC ratio between 0.3 and 0.4, being enhanced by the presence of fish waste. The observed average values indicate that the evaluated co-digestion process presents stability and adequate performance for the efficient generation of methane. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37239 |
| Aparece nas coleções: | PG - Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia |
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