AMARAL, A. C.

CHINI, A.

DIAS, J. R.

KUNZ, A.

STEINMETZ, R. L. R.

TÁPARRO, D. C.

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 41  INFLUÊNCIA DA MATRIZ SÓLIDA NA DETERMINAÇÃO DE AI/AP EM DIGESTORES ANAERÓBIOS   Deisi C. Tápparo¹; Airton Kunz²; Ricardo L.R. Steinmetz3; André C. Amaral4; Angélica Chini5; Jessica Rosa Dias1 ¹Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Contestado, Campus Concórdia, Estagiária na Embrapa Suínos e Aves. deisictapparo@gmail.com  ²Pesquisador da Embrapa Suínos e Aves, professor PGEAGRI-UNIOESTE 3Analista da Embrapa Suínos e Aves 4Doutorando em Engenharia Agrícola – UNIOESTE 5Mestranda em Engenharia Agrícola – UNIOESTE  Palavras-chave: digestão anaeróbia, ácidos orgânicos voláteis, alcalinidade.   INTRODUÇÃO A digestão anaeróbia é um processo metabólico complexo que depende da ação de vários grupos de microrganismos e ocorre em etapas sequenciais. O monitoramento de reatores anaeróbios é fundamental para controle do processo (1). Um dos parâmetros monitorados é a relação entre o acumulo de ácidos orgânicos voláteis e alcalinidade (capacidade de tamponamento do digestor), conhecida por AI/AP (3). O resultado é um valor simples dependente da relação destes dois parâmetros, sendo ácidos orgânicos de cadeia curta (AI) e a alcalinidade (AP). Em reatores anaeróbios, se a concentração de ácidos orgânicos é muito elevada (por exemplo, > 10 g/L) indica que o metabolismo de degradação é incompleto, podendo levar à inibição do processo. No entanto, este efeito não pode ser compreendido via acompanhamento somente de pH, quando houver elevada capacidade de tamponamento. A importância deste parâmetro pode ser observada na Tabela 1. Na literatura são encontrados diferentes procedimentos para determinação da relação AI/AP por técnicas de titulação da amostra. Da mesma forma, as recomendações para remoção de sólidos (considerados interferentes) são variados. Alterações nos resultados de AI/AP podem ser encontradas devido a diferenças no pré-tratamento da amostra a ser titulada (por exemplo, centrifugação e filtração) (2). O objetivo deste trabalho foi estudar a interferência da matriz sólida para determinação do AI/AP, visando a otimização da metodologia.   MATERIAL E MÉTODOS Foi coletado 1 L de amostra em um reator anaeróbio de mistura completa do Laboratório de Estudos em Biogás (LEB) da Embrapa Suínos e Aves. Foram realizados os pré-tratamentos sequenciais indicados na Figura 1. As análises foram realizadas em triplicata, utilizando titulador automático Methohm 848 Titrino Plus. As amostras foram tituladas com solução (0,05 mol/L) de ácido sulfúrico até pH 5,0 e 4,4. A relação AI/AP foi calculada através da fórmula:  AI: (“A” Volume em mL de H2SO4 gasto até pH 5,0) *250 = mg CaCo3 /L) AP: [(“B” Volume em mL de H2SO4 gasto do pH 5,0 até pH 4,4 * 1,66) – 0,15] * 500: mg de ácido orgânicos voláteis (como CH3COOH)   RESULTADOS E DISCUSSÕES A Figura 2 apresenta os diferentes resultados dos testes realizados com a amostra bruta (A) do reator anaeróbio e os pré-tratamentos (B, C, D e E). Na amostra bruta (amostra A), observou-se maior relação de ácidos orgânicos voláteis e alcalinidade, 0,473 gAOV/gCaCO3, comparada as amostras pré-tratadas. Esse fato indica que a presença dos sólidos interfere na resposta do teste de AI/AP. As amostras B, C e D apresentaram valores bastante próximos, indicando que possivelmente não há diferença entre a amostra ser apenas centrifugada ou passar também pelos demais pré-tratamentos (C e D). A amostra E, filtrada a 0,45 μm, apresentou o menor valor 0,118, ou seja, a menor interferência da matriz.     CONCLUSÕES Há necessidade de realizar pré-tratamento de amostras para realização do teste AI/AP, pois ficou evidenciada a interferência da matriz sólida que compõem a amostra.    42   REFERÊNCIAS 1. CHERNICHARO, C. A. L.; Reatores anaeróbios. 2.ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 1997. 2. DROSG, B. Process monitoring in biogas plants, IEA BIOENERGY 2013.   3. MÉZES, L.; BIRÓ,G.; SULYOK, E.; PETIS, M.; BORBÉLY, J.; TAMÁS, J. Novel Approach on the basis of FOS/TAC method, Analele Universitãti din Oradea, Fascicula Protectia Mediului Vol. 17, 2011.  Tabela 1. Evolução da relação AI/AP de acordo com a experiência empírica  Fonte: Adaptado de MEZES et all, 2011.    Fig. 1. Esquema representando amostra bruta e pré-tratamentos estudados. A amostra bruta (A) foi centrifugada à 3493 g por 30 min (B), filtrada em filtro de café comercial (C), filtrada com filtro de 1,2 µm (D), e a filtrada com filtro 0,45 µm (E).    Fig. 2. Relação do AI/AP em amostras de diferentes pré-tratamentos   Relação AI/AP Caracteristica Sugestão/Ação Corretiva> 0,6 Adicionado altas cargas de biomassa Parar de adicionar biomassa0,5 - 0,6 Entrada excessiva de biomassa Adicionar menos biomassa0,4 - 0,5 Planta  transbordando Monitorar com cuidado a planta0,3 - 0,4 A produção de biogas atingiu o maximo Manter constante a entrada de biomassa0,2 - 0,3 Aporte de biomassa baixo Aumentar lentamente  a entrada de biomassa< 0,2 Aporte de biomassa muito baixo Aumentar rapidamente a entrada de biomassa0,473 0,152 0,151 0,142 0,118 0200040006000800010000120001400016000A B C D EAI (mgAOV/L) - AP (mgCaCO3) AI/APAIAP

Influência da matriz sólida na determinação de AI/AP em digestores anaeróbios.

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