Proposta de utilização do modelo ADM1 para prever a produção de biogás derivado da digestão anaeróbia de lodos de esgoto

Abstract

O lodo de esgoto, resíduo crítico gerado durante o processo de tratamento das águas residuárias, tem como principais componentes matéria orgânica, micro-organismos patógenos, nutrientes e metais pesados. O tratamento de lodos de esgoto, de forma geral, pode prescindir a capacidade de estabilização da matéria orgânica, transformando-a em substâncias inertes, bem como reduzir o teor de patógenos. A digestão anaeróbia definida como uma das técnicas mais antigas e mais utilizadas, tanto na estabilização do lodo como no tratamento de esgoto, apresenta alta eficiência e custos reduzidos, além da produção de metano, fonte alternativa de energia. Uma das formas de prever a produção de metano é por meio da modelagem matemática. O modelo Anaerobic Digestion Model 1 - ADM1 (termo em inglês para Modelo de Digestão Anaeróbia), desenvolvido para abranger as diversas utilizações da digestão anaeróbia, pode ser empregado de forma eficiente na simulação da composição e produção do biogás. Vários estudos demonstram o bom funcionamento do modelo e de seus resultados, proporcionando a confiabilidade e segurança das simulações. O principal objetivo do modelo consiste em ampliar o conhecimento, aplicação, operação e otimização do processo de digestão anaeróbia e englobar quase todos os processos metabólicos envolvidos nos diversos fenômenos da mesma. A utilização do modelo ADM1, neste trabalho, visou quantificar o fluxo do biogás gerado por meio da digestão anaeróbia de lodo de esgoto produzido na Estação de Tratamento de Esgoto Brasília Sul (ETEB Sul) e avaliar a sensibilidade do modelo de acordo com as modificações de valores de alguns parâmetros cinéticos. Concluiu-se que o ADM1 apresentou coerência entre os resultados esperados e obtidos. Além disso, inferiu-se que a constante cinética de primeira ordem da hidrólise da proteína é a mais sensível, ou seja, essa etapa metabólica afeta de forma significativa a produção de biogás.