AVALIAÇÃO DA RECUPERAÇÃO DE GASES DISSOLVIDOS EM REATOR UASB COM FLUXO INTERNO NO SEPARADOR TRIFÁSICO (UASB-FIS) TRATANDO ESGOTOS DOMÉSTICOS
Reatores UASB. Separador trifásico. Gases dissolvidos. Soluções tecnológicas. Recuperação dos gases dissolvidos.
Os reatores UASB destacam-se como uma das principais tecnologias para o tratamento de esgotos domésticos, sobretudo pela capacidade da produzir o biogás. O biogás, composto majoritariamente por metano, que é um gás combustível com potencial de utilização como uma fonte de energia. No entanto, uma das limitações dos reatores UASB é a perda de gases dissolvidos no efluente, especialmente metano e sulfeto de hidrogênio, que ao serem liberados para a atmosfera, podem acarretar impactos ambientais e sociais. Neste contexto, o presente estudo avaliou o desempenho de uma versão modificada de reator UASB, projetada com o objetivo de recuperar o metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos no interior do próprio reator, em comparação com um reator convencional (RC). Nesse estudo, foram utilizados dois reatores em escala piloto, com volume de 3,69 m3 cada. Os experimentos foram conduzidos em duas fases operacionais, diferenciadas pelo diâmetro da abertura de passagem do efluente no separador trifásico no reator com fluxo interno no separador trifásico (RFIS). Na fase 1, foi adotada uma abertura maior e uma menor velocidade, e na fase 2, o diâmetro da abertura foi reduzido, resultando em menor vazão de efluente. Os principais parâmetros analisados foram as concentrações de metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos. Os resultados indicaram que uma maior abertura de passagem do efluente, aliada a uma menor velocidade, favorece o desprendimento do metano dissolvido. Na fase 1, foi observada uma redução da concentração mediana de metano de 13 mg/L no RC para 10 mg/L no RFIS. No entanto, para reatores UASB com modificações no separador trifásico, como o RFIS, uma baixa vazão de efluente que atravessa o separador trifásico, como a fase 2, pode comprometer o desempenho do reator. A concentração mediana, na fase 2, foi de 11 mg/L para o RC e 10 mg/L para o RFIS. No que diz respeito ao sulfeto de hidrogênio, apesar das modificações no RFIS, cerca de 95% foi perdido no efluente. Comparativamente, ambos os reatores apresentaram comportamentos similares, com concentrações medianas de 9,7 mg/L na fase 1 e 8,0 mg/L na fase 2. Esses resultados indicam que a recuperação do sulfeto de hidrogênio no interior do reator não é a solução mais eficaz. Conclui-se, portanto, que um aumento na área de passagem do efluente no separador trifásico de reatores UASB pode remover a remoção de uma porcentagem significativa de metano dissolvido na fase líquida, atingindo até 23%. Estudos futuros devem investigar outras configurações de separador trifásico, assim como diferentes vazões e valores do diâmetro da abertura de passagem do efluente, para otimizar a recuperação de gases dissolvidos.