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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AU7GQB| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Avaliação de câmara de dessorção de metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos em efluentes de reatores USAB tratando esgoto doméstico |
| Autor(es): | Belinazir Costa do Espirito Santo |
| primer Tutor: | Claudio Leite de Souza |
| primer miembro del tribunal : | Marcos Von Sperling |
| Segundo miembro del tribunal: | Gustavo Rafael Collere Possetti |
| Tercer miembro del tribunal: | Jackson de Oliveira Pereira |
| Resumen: | A presença dos gases metano e sulfeto de hidrogênio dissolvidos no efluente líquido de reatores UASB tratando esgoto doméstico tem sido uma problemática recorrente a preocupação de aproveitamento dos gases de potencial energético (metano em altas concentrações), o controle dos gases de efeito estufa (metano fugitivo em baixas concentrações) e os odorantes (sulfeto de hidrogênio). Este trabalho teve como objetivo realizar experimentos com aprimoramentos na técnica de câmara de desorção (CD) para controle desses gases dissolvidos no efluente. Tal unidade foi testada em escala piloto, com as características de altura útil de 1,0 e 1,5 m, para avaliar: os efeitos da variação de carga hidráulica superficial (CHS), efeitos da altura de queda, e efeitos de preenchimento na remoção dos gases metano e sulfeto de hidrogênio. Variando-se as relações entre vazões ar/líquido (rQ) em fluxo contracorrente na CD simples de 1,0 m, obtiveram-se eficiências de 50% de remoção de metano e 51% de sulfeto de hidrogênio nas condições de CHS de 1,0 m³/m².min e rQ de 8,0. Em cargas baixas (CHS de 0,1 m³/m².min) a CD simples de 1,0 m indicou que elevações da relação rQ não melhoram o desempenho do sistema. Os melhores resultados para esta fase operacional ocorreram no experimento de rQ de 54,7, alcançando eficiências de 61% de remoção do metano e 68% para sulfeto de hidrogênio, aquém dos 73% de remoção do metano observados anteriormente, quando se trabalhou com uma relação rQ de apenas 1,6. Não obstante, a câmara de dessorção de 1,5m de altura, operada em uma carga hidráulica intermediária, indicou que o aumento da altura de queda melhorou a eficiência de remoção do metano dissolvido para valores médios de 64% na rQ de 12,5, mas não houve incrementos para o sulfeto de hidrogênio dissolvido. Os resultados indicaram ainda que as melhores eficiências de controle desses gases conjugaram em determinadas dosagens de ar, cujas melhores relações rQ foram encontradas nas proporções de rQ de 8,0 para cargas altas e 1,6 para cargas baixas de efluente, e diluição do gás residual na ordem de 1,0% de metano e 300 ppm de sulfeto de hidrogênio. Utilizando a CD com preenchimento de anéis de plástico como meio de suporte, tais eficiências alcançaram 89% e 86%, respectivamente para os compostos metano e sulfeto de hidrogênio. Nesses casos, avaliou-se que o mecanismo de dessorção foi responsável pela remoção dos gases, e na condição de rQ muito baixa (0,1), houve recuperação do gás metano a 22%, e a oxidação foi o mecanismo predominante para a remoção de sulfeto de hidrogênio, e cerca de 3% do fluxo precipitou como enxofre elementar. |
| Abstract: | The presence of methane gases and hydrogen sulfide dissolved in the liquid effluent of UASB reactors is a problem that has been recurrent the concern of recovery of the gases of potential energy (methane in high concentrations), control of greenhouse gases (fugitive methane in low concentrations) and odorants (hydrogen sulfide.). This work conducte experiments on the evolution of the desorption chamber (CD) technique to control these gases dissolved in the effluent. This chamber was tested in a pilot scale, with the useful height characteristics of 1.0 and 1.5 m, to evaluate: the effects of surface hydraulic load variation (CHS), fall height effects, and packed effects in the removal of methane and hydrogen sulfide. By varying the rQ ratio in the DC of 1.0 m, result in efficiencies of 50% for methane removal and 51% for hydrogen sulfide, under conditions of CHS of 1.0 m³ / m².min and rQ at 8.0. At low affluent (CHS of 0.1 m³ / m².min) the high rQ ratios did not improve system performance. The best results for this operational phase occurred in the rQ 54.7, with 61% removal efficiencies of methane and 68% of hydrogen sulfide. However, the 1.5 m high desorption chamber operated on an intermediate hydraulic load indicated that increasing the drop height improve the removal efficiency of the dissolved methane at mean values of 64% in the rQ 12.5. However, there were no increments for the dissolved sulfide gas. The results also indicated that the best control efficiencies were found in rQ 8.0 and 1.6 respectively. In these cases, the experiments shown high dilution of the residual (1.0% of methane and 300 ppm of hydrogen sulfide). When the DC was packed, such efficiencies reached 89% and 86% respectively for methane and hydrogen sulfide compounds. In these cases, it was possible to evaluate that the desorption mechanism was responsible for the recovery methane gas with 22%, and the oxidation, in turn, was the predominant mechanism for the removal of hydrogen and 3% was precipitated as elemental sulfur. |
| Asunto: | Esgotos Câmara de dessorção Reator UASB Engenharia sanitária Metano Sulfeto de hidrogênio Saneamento |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AU7GQB |
| Fecha del documento: | 28-jun-2017 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
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