AVALIAÇÃO DA GERAÇÃO DE GÁS SULFÍDRICO NO BIOGÁS GERADO A PARTIR DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS
Palabras clave:
Biodigestão, Compostos odorantes, Gás sulfídrico, Resíduos sólidos urbanos (RSU)Resumen
O objetivo do trabalho foi avaliar o perfil de concentração de gás sulfídrico (H2S) presente no biogás gerado a partir da biodigestão da fração orgânica dos resíduos sólidos municipais recém dispostos em aterro. O processo de biodigestão foi avaliado em frascos de borossilicato empregados como biodigestores, mantendo os resíduos inoculados em estufa com lodo de estação de tratamento de efluentes (ETE) à temperatura constante de 35 ºC durante um período de 92 dias de incubação. As concentrações de gás sulfídrico presentes no biogás foram monitoradas, durante esse período, por meio de teste colorimétrico. Concomitantemente aos resíduos inoculados com lodo de ETE, foi avaliada a geração de H2S apenas do inóculo (branco), submetido às mesmas condições de biodigestão do resíduo. Os primeiros dias de incubação apontaram os maiores valores de concentração de H2S, chegando a 460 ppmv para o resíduo inoculado com lodo; após o 50º dia, as concentrações de ambos os sistemas avaliados (resíduo+inóculo e branco) praticamente se equivaleram. De um modo geral, as concentrações de gás sulfídrico atingiram valores bastante significativos, mostrando a importância de estudos prévios dessa natureza quando se objetiva o aproveitamento energético do biogás em aterros sanitários.
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Citas
ALLEN, M.R.; BRAITHWAITE, A.; HILLS, C.C. Trace organic compounds in landfill gas at Seven U.K. Waste Disposal Sites. Environmental Science & Technology, v.31, n.4, p.1054-1061, 1997.
ALVES, I.R.F.S. Análise experimental do potencial de geração de biogás em resíduos sólidos urbanos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2008. 118f.
ANGELIDAKI, I.; ALVES, M.; BOLZONELLA, D.; BORZACCONI, L.; CAMPOS, J.L.; GUWY, A.J.; KALYUZHNYI, S.; JENICEK, P.; VAN LIER, J.B. Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crops: a proposed protocol for batch assays. Water Science & Technology, v.59. n.5, p.927-934, 2009.
APHA
Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American
Public Health Assoc iation, American Water Works Association, Water Environmental
Federation. 21 ed. Washington. 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.
NBR 10.007: Amostragem de
resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 2004.
BIDONE, F.R.A.; POVINELLI, J. Conceitos básicos de resíduos sólidos. São Carlos: EESC-USP, 1999. 109p.
BOGNER, J.E. Controlled study of landfill biodegradation rates using modified BMP assays. Waste Management & Research, v.8, n.5, p.329-352, 1990.
BOWLY, S.W. An assessment of current methods for quantifying landfill odours. Proceedings Sardinia 2003, Ninth International Waste Management and Landfill Symposium. Cagliari, Italy. Cagliari: CISA, 2003.
BRASIL. Ministério do Trabalho e Emprego (MTE). Norma Regulamentadora nº 15 – Atividades e Operações Insalubres, 1978. Disponível em: <http://portal.mte.gov.br/data/files/FF8080812DF396CA012E0017BB3208E8/NR-15%20(atualizada_2011).pdf > Acesso em: 08 abr. 13.
CAPELLI, L.; SIRONI, S.; DEL ROSSO, R.; CENTOLA, P.; IL GRANDE, M. Odour impact assesment of a MSW landfill: Integrated analytical, sensorial and senso-instrumental approach. Proceedings Sardinia 2007, Eleventh International Waste Management and Landfill Symposium. Cagliari, Italy. Cagliari: CISA, 2007.
CASSINI, S.T.; CHERNICHARO, C.A.L.; ANDREOLI, C.V; FRANÇA, M.; BORGES, E.S.M.; GONÇALVES, R.F. Hidrólise e atividade anaeróbia em lodos. In.: CASSINI, S.T. (Coord.). Digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos e aproveitamento do biogás. Rio de Janeiro: ABES, Projeto PROSAB, 2003. 210p.
CASTILHOS JR., A.B.; MEDEIROS, P.A.; FIRTA, I.N.; LUPATINI, G.; SILVA, J.D. Principais processos de degradação de resíduos sólidos urbanos. In: CASTILHOS JR., A.B.
Ciência & Tecnologia: FATEC-JB, Jaboticabal (SP), v. 7, n. 1, p. 1-15, 2015. (ISSN 2178-9436).
(Coord.). Resíduos sólidos urbanos: aterro sustentável para municípios de pequeno porte. Rio de Janeiro: ABES, Projeto PROSAB, 2003. 294p.
FIRMO, A.L.B. Estudo numérico e experimental da geração de biogás a partir da biodegradação de resíduos sólidos urbanos. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2013. 268f.
GIORGI, M.; FASAN S. Analytical determination of odour-causing compounds in ambient air at odour thresholds levels applied to the identification and control of odour causing events. Proceedings Sardinia 2005, Tenth International Waste Management and Landfill Symposium. Cagliari, Italy. Cagliari: CISA, 2005.
GOSTELOW, P.; PARSONS, S.A. Hydrogen sulphide measurement. In: STUETZ, R.; FRECHEN, F.B. Odours in wastewater treatment: Measurement, modelling and control. London: IWA Publishing, 2001. 437p.
GOSTELOW, P.; PARSONS, S.A.; STUETZ, R.M. Odour measurements for sewage treatment works. Water Research, v.35, n.3, p.579–597, 2001.
GUNASEELAN, V.N. Regression models of ultimate methane yields of fruits and vegetable solid wastes, sorghum and napiergrass on chemical composition. Bioresource Technology, v.98, n.6, p.1270-1277, 2007.
HANSEN, T.L.; SCHMIDT, J.E.; ANGELIDAKI, I.; MARCA, E.; JANSEN, J.C.; MOSBÆK, H.; CHRISTENSEN, T.H. Method for determination of methane potentials of solid organic waste. Waste Management, v.24, n.04, p.393-400, 2004.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. IBGE: Pesquisa Nacional de Saneamento Básico. Rio de Janeiro, 2008. 219p.
JUCÁ, J.F.T. Destinação final de resíduos sólidos no Brasil: Situação atual e perspectivas. In: Simpósio Luso-Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 10., 2002, Braga, Portugal. Braga: 2002.
KARNIK, M.; SNEATH, R.W.; PERSAUD, K.C. Measuring odour emissions from landfill sites. Proceedings Sardinia 2003, Ninth International Waste Management and Landfill Symposium. Cagliari, Italy. Cagliari: CISA, 2003.
KAYHANIAN, M. Biodegradability of the organic fraction of municipal solid waste in a high-solids anaerobic digester. Waste Management, v.13, n.2, p.123-136, 1995.
KELLY, R.J.; SHEARER, B.D.; KIM, J.; GOLDSMITH, C.D.; HATER, G.R.; NOVAK, J.T. Relationships between analytical methods utilized as tools in the evaluation of landfill waste stability. Waste Management, v.26, n.12, p.1349-1356, 2006.
KELLY, R.J. Solid waste biodegradation enhancements and the evaluation of analytical methods used to predict waste stability. Thesis (Master in Science) - Faculty of Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia, 2002. 66f.
Ciência & Tecnologia: FATEC-JB, Jaboticabal (SP), v. 7, n. 1, p. 1-15, 2015. (ISSN 2178-9436).
KHALID, A.; ARSHAD, M.; ANJUM, M.; MAHMOOD, T.; DAWSON, L. The anaerobic digestion of solid organic waste. Waste Management, v.31, n.8, p.1737-1744, 2011.
KIM, K.H.; CHOI, Y.J.; JEON, E.C.; SUNWOO, Y. Characterization of malodorous sulfur compounds in landfill gas. Atmospheric Environment, v.39, n.6, p.1103–1112, 2005.
KUNZ, A.; OLIVEIRA, L.; PICCININ, L.S. Manual de análise: Biogás. Alfakit LTDA e EMBRAPA Suínos e Aves, [20--?].
LABATUT, R.A.; ANGENENT, L.T.; SCOTT, N.R. Biochemical methane potential and biodegradability of complex organic substrates. Bioresource Technology v.102, n.03, p.2255–2264, 2011.
LANGE, L.C.; SIMÕES, G.F.; FERREIRA, C.F.A.; SANTANA, D.W.E.A.; GARCIA, L.N. Estudo comparativo de metodologias para análises físico-químicas de resíduos sólidos urbanos. In: CASTILHOS JR., A.B.; LANGE, L.C.; GOMES, L.P.; PESSIN, N. (Organ.). Alternativas de disposição de resíduos sólidos urbanos para pequenas comunidades. Rio de Janeiro: ABES, Projeto PROSAB, 2002. 104p.
LIMA, J.D. Gestão de resíduos sólidos urbanos no Brasil. Rio de Janeiro: ABES, 2001. 267p.
MACIEL, F.J. Geração de biogás e energia em aterro experimental de resíduos sólidos urbanos. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2009. 333f.
McCARTNEY, D.M.; OLESZKIEWICZ, J.A. Sulfide inhibition of anaerobic degradation of lactate and acetate. Water Research, v.25, n.2, p.203-209, 1991.
RASI, S.; LÄNTELÄ, J.; RINTALA, J. Trace compounds affecting biogas energy utilisation – A review. Energy Conversion and Management, v.52, n.12, p.3369-3375, 2011.
SCHIRMER, W. N.; JUCÁ, J.F.T.; SCHULER, A.R.P.; HOLANDA, S.; JESUS, L.L. Methane production in anaerobic digestion of organic waste from Recife (Brazil) landfill: evaluation in refuse of diferent ages. Brazilian Journal of Chemical Engineering, v.31, n.02, p.373-384, 2014.
SENANTE, E.; GALTIER, L.; BEKAERT, C.; LAMBOLEZ-MICHEL, L. Odours management at MSW landfill sites: odours sources, odourous compounds and control measures. Proceedings Sardinia 2003, Ninth International Waste Management and Landfill Symposium. Cagliari, Italy. Cagliari: CISA, 2003.
SIRONI, S.; CAPELLI, L.; CÉNTOLA, P.; ROSSO, R.D.; GRANDE, M. Odour emission factors for assessment and prediction of Italian MSW landfills odour impact. Atmospheric Enviroment, v.39, n.29 p.5387-5394, 2005.
TCHOBANOGLOUS, G.; THEISEN, H.; VIGIL, S. Integrated Solid Waste Management: Engineering Principles and Management Issues. New York: Mcgraw-Hill, 1993. 978p.
Ciência & Tecnologia: FATEC-JB, Jaboticabal (SP), v. 7, n. 1, p. 1-15, 2015. (ISSN 2178-9436).
TIPPAYAWONG, N.; THANOMPONGCHART, P. Biogas quality upgrade by simultaneous removal of CO2 and H2S in a packed column reactor. Energy, v.35, n.12, p.4531-4535, 2010.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY - USEPA. Air emissions from municipal solid waste landfills – Background information for proposed standards and guidelines. Office of Air Quality Planning and Standards, EPA-450/3-90-011a, 1991.
ZHANG, X.L.; YAN, S.; TYAGI, R.D.; SURAMPALLI, R.Y. Odor control in lagoons. Journal of Environmental Management, v.124, p.62-71, 2013.