Acidogénese anaeróbia de lamas DAF na produção de biopolimeros

Mestrado em Engenharia do Ambiente

A procura e adoção de medidas ambientalmente corretas que inviabilizem a deposição de resíduos orgânicos industriais em aterro a par da investigação orientada para a valorização dos mesmos constituem a temática na qual este trabalho se enquadra. O principal objetivo deste trabalho foi a avaliação da acidogénese de um efluente de lamas gordas de uma indústria de laticínios (lamas DAF), como forma de produção de ácidos orgânicos voláteis (AOV’s) os quais poderão servir como substrato para a produção de biopolímeros. Neste trabalho estudou-se a influência dos parâmetros alcalinidade e razão F/M para a mesma temperatura de operação – mesofilica (37ºC). Esta análise foi realizada durante 3 ensaios com recurso a 3 reatores descontínuos anaeróbios por cada ensaio. Os ensaios foram executados sem controlo de pH, com variações da razão F/M (8, 14 e 20) entre ensaios e variação da alcalinidade pretendida (alcalinidade nula, 2 g CaCO3 /L e 4g CaCO3 /L) entre reatores. A alcalinidade e carga orgânicas elevadas favoreceram a produção de AOVs em ambos os ensaios. A produção máxima de AOVs foi obtida para F/M=20, apresentando uma concentração total de AOVs de 11781 mgAAc/L no inicio do ensaio (0h). Os AOV’s predominantes nos ensaios foram os ácidos n-butírico, propiónico e acético. Para a globalidade dos ensaios, nos dias de maior produção de TAOV’s as percentagens referentes a cada ácido não ultrapassam os 25% . As percentagens próximas da composição de AOV’s adequada para a produção de biopolímeros com boas qualidades termoplásticas não foram atingidas. A biodegradabilidade do substrato máxima foi de 33% após 31 dias, correspondendo este valor ao ensaio de maior F/M aplicado e com maior alcalinidade, R3.Alk4. O grau de acidificação apresenta o seu valor máximo de 33,8%, no 1º ensaio com F/M=8.

The search and adoption of environmental friendly mesures that prevent the landfill deposition of industrial organic waste in a along with research regarding the improvement of those wastes are the thematic where this work will focus. The main goal was the evaluation of fat industrial sludge acidogenesis (DAF sludge) as a mean for production of VFAs (volatile fatty acids). These may be used as substract for biopolymers production. During this work was studied the influence of the alkalinity and F/M rate, using the same operational temperature – mesophilic (37ºC). This analysis was conducted during 3 tests using 3 anaerobic discontinuous reactors for each test. All trials were executed without pH control, but with different F/M rates (8, 14, 20) and also alkalinity variations (0,2 g CaCO3 /L and 4g CaCO3 /L) between reactors. High alkalinity and hight organic load improved the VFAs production for all loads. The highest VFA ratio was achieved for a F/M rate of 20, with a total VFA concentration of 11781 mgAAc/L at the beginning of the test (0h). The most abundant VFAs during the tests were the n-butyric, propionic and acetic acids. For all the tests, in the days of maximum production of TAOV's, percentages for each acid do not exceed 25%.The percentages near the AOV's composition appropriate for the production of thermoplastic biopolymers with good qualities were not achieved. The maximum biodegradability of the substrate was 33% after 31 days corresponding to test with high F / M and with higher alkalinity, R3.Alk4. The maximum degree of acidification was 33.8% for the 1st test with F/M = 8.