Utilização de explosão a vapor como pré-tratamento de resíduos de
couro curtido ao cromo visando a obtenção de biogás
Laís Bavaresco, Jayna Pessuto Silva, Aline Dettmer
PROBIC - FAPERGS
Laboratório de Energia e Bioprocessos (LEBio) – Centro de Ciências Exatas e Tecnologia (CCET)
Introdução
Resultados e Discussão
O processamento do couro gera quantidades consideráveis de
Os volumes de biogás gerados foram medidos diariamente,
resíduos sólidos e líquidos. Na indústria coureira brasileira, a maior obtendo-se o volume total acumulado de biogás de cada amostra,
parte dos resíduos sólidos contendo cromo são enviados para Aterros apresentado na Figura 1.
de Resíduos Industriais Perigosos (ARIPs). A digestão anaeróbia pode
Figura 1 – Avaliação da geração de biogás para diferentes amostras
ser uma alternativa para o tratamento e gerenciamento destes
resíduos. O principal produto da digestão anaeróbia é o biogás, uma
fonte de energia primária. Neste trabalho, resíduos sólidos de couro
curtido ao cromo, oriundos da operação de rebaixamento, foram
submetidos a explosão a vapor. O material obtido foi submetido a
biodegradação, para tanto adicionou-se lodo de estação de tratamento
de efluentes da Universidade de Caxias do Sul e microrganismos
previamente isolados, durante cinco semanas. Neste período os gases
gerados na biodegradação foram identificados e quantificados.
Metodologia
A composição dos gases gerados no processo de biodegradação são
apresentados na Figura 2.
Na Figura 1 está apresentada a metodologia utilizada neste
trabalho.
Figura 2 – Composição dos gases gerados
A) Fração molar do gás gerado a partir da amostra AA
Metano
Hidrogênio
1,0
Dióxido de carbono
1,0
0,9
0,9
0,8
0,8
0,7
0,7
0,6
0,6
Fração molar
Fração molar
Figura 1 – Fluxograma do processo de biodegradação
Resíduos de
couro curtido
ao cromo
B) Fração molar do gás gerado a partir da amostra AB
0,5
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0
5
10
15
20
25
30
35
0
40
10
15
C) Fração molar do gás gerado a partir da amostra AC
0,8
0,7
0,7
0,6
0,6
Fração molar
Fração molar
0,9
0,5
0,4
No Quadro 1 está apresentada a relação das amostras utilizadas
nos ensaios.
Quadro 1 – Ensaios de biodegradação
Volume de resíduos
AA
Resíduo de couro, pré-tratamento 150°C, 20 min
50 mL de couro + 20 mL lodo
AB
Resíduo de couro, pré-tratamento 130°C, 20 min
50 mL de couro + 20 mL lodo
AC
Resíduo de couro, pré-tratamento 150°C, 10 min
50 mL de couro + 20 mL lodo
AD
Resíduo de couro, pré-tratamento 130°C, 10 min
50 mL de couro + 20 mL lodo
AP
Pó-de-pele de couro
3 gramas pó de pele + 20 mL lodo
AL
Lodo UCS
20 mL lodo
AE
Resíduo de couro, pré-tratamento 150°C, 20 min
50 mL de couro + 20 mL lodo
40
Metano
Hidrogênio
Dióxido de carbono
0,4
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0,0
0
5
10
15
20
25
30
35
0
40
5
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Tempo (dias)
E) Fração molar do gás gerado a
F) Fração molar do gás gerado a
G) Fração molar do gás gerado a
partir da amostra AP
partir da amostra AL
partir da amostra AE
Metano
Hidrogênio
Dióxido de carbono
1,0
0,9
0,8
0,8
0,7
0,5
0,4
Fração molar
0,7
0,6
0,6
0,5
0,4
0,6
0,5
0,4
0,3
0,3
0,3
0,2
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,0
0,0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
45
50
55
60
65
70
Hidrogênio
Dióxidodeca
Metano
Metano
Hidrogênio
Dióxido de carbono
1,0
0,9
Fração molar
Fração molar
Biogás
35
0,5
0,3
0,7
Volume:
método
volumétrico
30
Metano
Hidrogênio
1,0
Dióxido
de carbono
0,8
0,8
Ensaio de
biodegração
25
D) Fração molar do gás gerado a partir da amostra AD
0,9
0,9
Banho
termostático
35°C
20
Tempo (dias)
1,0
Amostra Composição
5
Tempo (dias)
Explosão à
vapor
Composição:
cromatografia gasosa
0,4
0,3
1,0
5 adições de 2 mL de
inóculo a cada sete
dias, primeira adição
24 horas após o início
do ensaio
0,5
0,0
200 g de resíduo
130 e 150°C
10 e 20 min
Metano
Hidrogênio
Dióxido de carbono
0,0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
5
10
Tempo (dias)
15
20
25
30
35
40
Tempo (dias)
Considerações Finais
A explosão a vapor, como pré-tratamento na digestão anaeróbia de
resíduos de couro curtido ao cromo, mostrou-se uma alternativa
promissora no aumento da geração de biogás a partir destes resíduos.
A melhor condição do pré-tratamento, ou seja, aquela que gerou maior
volume de biogás, é a temperatura de 150°C durante 20 minutos.
Referências Bibliográficas
SILVA, J. P. Geração de biogás a partir da co-digestão de resíduos
agroindustriais. 2015. Dissertação (Mestrado), Programa de PósGraduação em Engenharia de Processos e Tecnologia, Universidade de
Caxias do Sul, Caxias do Sul, 2015.
Agradecimentos