Digestão anaeróbica

Reator Anaeróbico de Fluxo Ascendente (Reator UASB – “Upflow Anaerobic Sludge Blanket”)

Digestão Anaeróbia

Para introdução ao processo que ocorre no reator, é interessante comentar sobre a digestão anaeróbia feita pelas bactérias presentes no lodo.

A digestão de matéria orgânica na ausência de oxigênio por bactérias anaeróbias gera metano e dióxido de carbono.

Esse processo ocorre em 4 etapas: hidrólise, acidogênese, acetogênese, e metanogênese.

No primeiro processo ocorre a hidrólise de materiais complexos em materias dissolvidos mais simples, possibilitando a entrada na parede celular das bactérias.

Na acidogênese, esses materiais são metabolizados no interior da células e transformados em ácidos graxos voláteis, alcoóis ácido lático, gás carbônico, hidrogênio, amônia e sulfeto de hidrogênio e novas células bacterianas.

Na acetogênese, os materiais gerados na fase anterior são transformados em substrato para as bactérias metanogênicas, como hidrogênio, o dióxido de carbono, acetato, ácidos acético e propiônico

Na metanogênese, as bactérias metanogênicas formam metano.

Funcionamento do reator UASB

O reator anaeróbico de fluxo ascendente é composto por um leito de lodo (zona de digestão), uma zona de sedimentação e um separador de fases.

A água residuária entra no fundo do reator, em movimento ascendente, em direção à zona de digestão, onde está o leito de lodo, provocando a mistura de seu material orgânico com o lodo.

Na zona de sedimentação, as partículas suspensas são digeridas anaerobiamente pelas bactérias presentes, gerando biogás e mais bactérias.

O líquido restante e o biogás seguem para o separador de fases, onde há saída no topo do material gasoso e o efluente segue livre de materiais sólidos. Isso ocorre devido à inclinação da superfície do separador, que gera a sedimentação de possíveis sólidos.

Observa-se que nesse processo não há necessidade de mistura, pois essa é garantida pelo fluxo ascendente e bolhas de gás.

O lodo resultante do reator é destinado a compostagem, que o transforma em insumo para a agricultura.

Figura 1 - Funcionamento do Reator UASB

Metano

O material gasoso gerado no reator UASB é o metano (CH4), que é um gás incolor, sendo dos grandes responsáveis pelo efeito estufa, com um potencial de aquecimento global 21 vezes maior que o do gás carbônico.

É produzido por pântanos, bactérias, combustão da biomassa anaeróbica e pela decomposição da matéria orgânica. Nos lixões e aterros sanitários, esse gás pode ser liberado para a atmosfera sem tratamento ou aproveitamento.

Se captado, o gás metano pode ser usado na geração de eletricidade e calor, além reduzir a emissão de gases estufa, possibilitando o ganho econômico com crédito de carbono.

Tabela 1 - Emissões de Metano

Origem Emissão de CH4