Tratamento anaeróbio de alta carga de

efluentes com elevados teores de lípidos

Apresentação do conceito IASB

Inverted Anaerobic Sludge Bed reactor

Merijn Picavet

Introdução

•Tratamento anaeróbio de efluentes com alto teor de

gordura

•Tratamento inovador necessário

•Desenvolvimento de esta tecnologia

Empresa do

Criada a 9 de Maio de 2007

Participação da

Start-up da UM

Ambisys: Quem Somos

•Biotecnologia ambiental: tratamento de águas e resíduos

•Bioenergia

•Desenvolvimento de tecnologias de tratamento

Ambisys: Áreas de actuação

Tratamento Anaeróbio

Processos anaeróbios na sustentabilidade ambiental e energética

Tratamento anaeróbio de água residual-----------------------

Digestão anaeróbia

biogás

Energia

Lamas estabilizadas

Condicionamento de solos

Efluentes tratados

Pós tratamento

Descarga de água

Reutilização de água

Materia prima

irrigação, fertilizaçã

o

Recuperação de fertilizantes

Recuperação de elementos

‘S’

Viveiros de peixe

Resíduos sólidos$Estrume$Orgânicos

$Efluentes líquidos

industrial, domestico

SLURRIES$ Lamas

$ Chorume

Biomassa$ energy crops

Sais de NH4

+ e PO43-

Alimento Alimento Alimento

Alimento

Sistemas de tratamento anaeróbio convencional de alta carga: EGSB e IC

• Formação de grânulos biológicos com elevadas velocidades de

sedimentação

• Efluente clarificado

• Promoção da retenção de elevadas densidades de lamas no

reactor

Sistemas de tratamento anaeróbio convencional de alta carga: Princípio

Sistemas de tratamento anaeróbio convencional: Mercado

•Mais de 2000 unidades instaladas em todo o mundo

•87 % do mercado está concentrado em: cervejeiras, ind alim., destilarias e papel

Drinks: Brewery20%

Drinks: Distillery1%

Drinks: Soft & Juices3%

Food (other)4%

Food: Diary5%

Food: Potato processing

10%Food: Sugar

8%

Food: Vegetables5%

Fermentation (yeast)10%

Starch8%

Sludge Liquor1%

Pulp & Paper9%

Pharmaceutical 2%

Chem.: Citric Acid 2%

Chemical: Other 5%

Chemical: Alcohol 5%

Sistemas de tratamento anaeróbio convencional de alta carga: Efluentes com alto teor de gordura

•Falha de tratamentos convencionais devido à presença de

gorduras nos efluentes a tratar

•As gorduras resultam na destruição dos grânulos e flutuação da

biomassa dentro do reactor

•A biomassa é arrastada para fora do reactor

e o processo pára

Lipidos

(óleos e gorduras)

Hidratos de carbono

Proteínas

L CH4/kg matéria seca

1000

500

400

Porquê gorduras para metano?

Tecnologia IASB

•Maximização do contacto entre gordura e biomassa

para maximizar acumulação por adsorção nos

agregados microbianos

•Flutuação é a principal forma de retenção de biomassa

•Princípio convencional de retenção de biomassa por

granulação não é aplicado.

Inverted Anaerobic Sludge Blanket (IASB)

Tratamento anaeróbio de alta carga de efluentes com elevados teores de lípidos: desenvolvimento da o

processo e da tecnologia

Ensaios laboratoriais Processos

contínuos laboratoriais

Protótipo laboratorial

Prova de conceito escala piloto

Patente WO 2007058557

Mercado

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

243 273 303 333 363 393 423 453 483 513 543 573 603 633 663 693

Time (days)

Me

tha

ne

pro

du

cti

on

ra

te

(kg

CO

D m

-3 d

ay-1

)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CO

D r

em

ov

al e

ffic

ien

cy

(%

)

0

5

10

15

20

25

30

35

OL

R (

kg

CO

D m

-3 d

ay-1

)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

mg

CO

D L

-1

Ensaios laboratoriais: Resultados

Cavaleiro, A.J., Alves, J.I., Alves, M.M. Continuous high rate anaerobic treatment of lipid-rich wastewaters is possible applying a step feeding start-up. Environmental Science and Technology 43(8), 2931-2936, 2009.

•Carga orgânica volumétrica: >20

kg CQO/m3/dia

•Até 50 % CQO como gordura

•9 m3 biogás/m3 reactor/dia

•Tempo de retenção hidráulica

=7,2 horas

Prova de conceito a escala piloto da tecnologia IASB

Prova de conceito a escala piloto da tecnologia IASB: objectivos

•Determinação da carga máxima do reactor (previsão: 25 kg

de CQO/m3/dia)

•Demonstração da robustez do reactor IASB

•Optimização do desenho para fazer o scale-up

Prova de conceito a escala piloto: Presentemente

•Fase de start-up e aclimatação do inóculo

•Detectada alguma acumulação de CQO no interior

do reactor,

•Uma crescente produção de biogás.

Futuro próximo

•Scale-up da tecnologia para escala real

•Desenvolvimento, demonstração e scale-up de uma nova

tecnologia para digestão anaeróbia de resíduos orgânicos

com alto teor de gordura (projecto co-financiado pelo

QREN)

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