SIMULAÇÃO DA REAÇÃO DE METANOGÊNESE EM BIORREATOR DE LEITO FIXO

Resumo

O processo de biodigestão envolve a fermentação anaeróbica a partir de compostos orgânicos realizada por bactérias presentes naturalmente nesses resíduos orgânicos. A reação bioquímica ocorre dentro de um biodigestor, e em processos consecutivos, realizado por diferentes microrganismos específicos, onde o produto final são gases com altos valores energéticos. Esse processo de degradação é dado em quatro fases principais podem ser distinguidas, podendo haver a inclusão de uma quinta fase, dependendo da composição química do despejo a ser tratado.Ao final desse processo, tem-se uma mistura de gases produzidos pela decomposição da matéria orgânica em anaerobiose, composta principalmente de gás metano (CH₄) e gás carbônico (CO₂), com pequenas quantidades de gás sulfídrico (H₂S). Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo simular o processo de biodigestão anaeróbia, com ênfase na reação de metanogênese, utilizando um reator de leito fixo. Além disso, faz-se a elaboração de um planejamento experimental baseando-se em alguns parâmetros para se ter a condição ideal para a maior obtenção de biometano (CH₄). Dessa forma, obteve-se o valor de entrada fixo em 19,5 toneladas/dia de matéria orgânica (M.O), e após a variação das variáveis como: Comprimento do biorreator, diâmetro do biorreator, diâmetro do tubo, diâmetro da partícula, porosidade e pressão, obteve-se, em um total de 3 experimentos, o melhor rendimento de Metano (CH4) no valor de 11,5%, onde observou-se que a quantidade de M.O era inversamente proporcional ao rendimento de metano, e que este era diretamente proporcional à largura do biorreator. Portanto, conclui-se que quanto maior a quantidade de toneladas de matéria orgânica no biorreator, menor será a quantidade de metano produzido, bem como quanto maior o comprimento do biorreator, maior a conversão de Biomassa em Biometano. Através desse fato, relacionando o (fluxo de entrada) x (largura do reator), obteve-se rendimentos de 40%, que correspondem aos dados divulgados pela literatura, sendo necessário o uso de múltiplos reatores para viabilidade industrial.