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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/55544| Tipo: | TCC |
| Título : | Importância do pH no equilíbrio químico de biodigestores anaeróbios |
| Autor : | Almeida, Carlos Eduardo Dias |
| Tutor: | Longhinotti, Elisane |
| Co-asesor: | Lima, Ari Clecius Alves de |
| Palabras clave : | pH;Equilíbrio químico;Biogás;Digestão anaeróbia |
| Fecha de publicación : | 2020 |
| Citación : | ALMEIDA, Carlos Eduardo Dias. Importância do pH no equilíbrio químico de biodigestores anaeróbios. 2020. 61 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Química Bacharelado) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. |
| Resumen en portugués brasileño: | Os processos de digestão anaeróbia veem desempenhando um importante papel na produção de energia renovável. O processo de biodigestão é bastante sensível as condições do meio podendo-se citar a temperatura, o teor de nitrogênio, sólidos totais e principalmente ao potencial hidrogeniônico (pH), sendo, portanto, imprescindível o controle adequado do pH nos biodigestores. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi utilizar resíduos sólidos para a produção de biogás, e avaliar a relevância do pH no equilíbrio químico, as funções da alcalinidade, tamponamento do meio, equilíbrio entre carbonato, bicarbonato e gás carbônico. Para a realização dos experimentos, foi utilizado um reator de 4 litros em batelada, com rotação semi-contínua, com uma relação inóculo e substrato de aproximadamente 2:1, o primeiro como lodo do tanque séptico da Companhia de Águas e Esgotos do Ceará (CAGECE) e o segundo como arroz branco cozido do restaurante universitário da Universidade Federal do Ceará (UFC). Para o controle do pH foi usado bicarbonato de sódio no intuito de aumentar e manter o mesmo na faixa ideal das bactérias metanogênicas de 6,5 a 7,5. Os resultados obtidos de 10 a 20% de metano indicaram uma pequena produção de biogás, resultado do curto tempo de funcionamento do reator, mas como um crescimento na produção com a estabilização do pH pela adição de bicarbonato de sódio. Os valores de sólidos totais voláteis obtidos foram na faixa de 37 g/L para o inóculo para 16 g/L de substrato utilizados no reator. Os resultados mostraram uma interdependência entre as fases da digestão anaeróbia e os equilíbrios químicos envolvidos, que interferem direta e indiretamente na elaboração do biogás. Isso vale também para o tamponamento com o uso de bicarbonato de sódio e o equilíbrio entre as espécies carbonato, bicarbonato e gás carbônico, coincidindo com o pH ideal de produção do metano. Os valores encontrados de pH ficaram numa faixa entre 5 e 7 aproximadamente. O estudo mostrou-se importante para avaliar o potencial hidrogeniônico nos biodigestores, assim como a baixa produção de biogás em relação ao tempo de experimento. |
| Abstract: | The anaerobic digestion process are very important, due to its growth as productor of renewable energy. The biodigestion process is extremely sensitive to environment conditions, including temperature, the nitrogen content, total solids and, mostly important, the hydrogen potential (pH), being, therefore, necessary to the adequate control of pH in the chemical balance of the biodigesters. The main aim of this research is utilizing solid waste to produce biogas, and to evaluate the pH in the chemical balance, the functions of alkalinity, buffering of the medium, balance between carbonate, bicarbonate and carbon dioxide. In the experiment, it was utilized a 4 liters batch reactor with semi-continuous rotation, in which a digestate and substrate ratio of approximately 2:1 were used, the first with the Ceará Water and Sewer Company (CAGECE) sludge and the second with cooked white rice from the Federal university of Ceara’s University Restaurant. Sodium bicarbonate was used to control de pH, looking to increase and maintain it in the ideal range (of 6,5 to 7,5) of methanogenic bacteria. The results obtained, from 10 to 20% of methane, showed that the biogas produced, even in small quantities, beyond the small time of the reactor functioning, as well as a production increase since the pH stabilization with the sodium bicarbonate use. The total volatile solids value was 37 g/L to the inoculum and 16 g/L for the substrate used in the reactor. The results also explained the interdependence between the anaerobic digestion phases and how the chemical balances involved, directly and indirectly, interfere in the production of biogas. The same goes for buffering the use of sodium bicarbonate and the balance between the carbonate, bicarbonate and carbon dioxide species, coinciding with the ideal methane production pH. The pH values found were between 5 and 7, approximately. The study proved to be important to explain the hydrogen potential importance in the biodigesters, as well as the biogas small production, related to the experiment time. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/55544 |
| Aparece en las colecciones: | QUÍMICA - BACHARELADO - Monografias |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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