Avaliação da remoção de sulfeto de hidrogênio de biogás provindo da digestão de efluentes suinícolas utilizando biofiltro em escala piloto

Resumo: O tratamento anaeróbio de efluentes da suinocultura, águas residuárias ricas na presença de sulfato, podem gerar sulfeto de hidrogênio (H₂S). A utilização típica do biogás gerado rico em energia requer antecedente remoção de compostos de enxofre para processos de recuperação de energia para evitar problemas de corrosão em motores de combustão, bem como para a saúde humana e a proteção do ambiente. Desse modo, a aplicação em escala piloto de um biofiltro do tipo biotrickling (BTF), simples e de baixa manutenção, em escala piloto, para dessulfurização de biogás derivado do tratamento anaeróbio de água residuária de suinocultura e com a capacidade de aumento nas concentrações de biometano, foi investigada. Como meio de cultura dos microrganismos, o BTF foi continuamente alimentado com efluente de águas residuais provenientes de um biorreator de lodos ativados (nitrificaçãodesnitrificação) instalado a jusante de um biodigestor anaeróbio tipo UASB. A eficiência máxima de remoção do BTF foi de 99,8% obtida com uma capacidade de eliminação máxima (CE) de 4,80 g H2S m^-3  h^-1 . Médias de CE obtidas com as vazões de entrada do fluxo de biogás de 0,024, 0,036 e 0,048 m -3 h -1 foram de 2,26; 3,26 e 1,35 g H2S m^-3  h^-1 , respectivamente. As formas SO4^-2 e S⁰ foram os principais metabólitos produzidos a partir da conversão biológica de H2S. Adicionalmente à capacidade biodessulfurização satisfatória, um aumento médio da concentração de metano de  3,8 ± 1,68 g m-3 foi medida no fluxo de gás filtrado ao longo de 200 dias de operação do BTF. Análises TR-PCR das comunidades archaeas no biofilme confirmaram dominância de archaeas metanogênicas hidrogenotróficas, corroborando com forte correlação observada entre a remoção de CO2 e produção de CH4. Entre as três principais ordens archaeas investigadas (Metanosarcinales, Metanobacteriales e Metanomicrobiales), Metanobacteriales foram encontradas em concentrações mais elevadas (1,9 × 1011 cópias de genes mL^-1 ). O BTF proposto foi robusto, removendo eficientemente H₂S do biogás concomitantemente, aumentando a concentração de biometano como fonte valiosa de combustível renovável.

Autores: Mateus Pirolli.

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