POTENCIAL BIOQUÍMICO DE METANO: DIGESTÃO ANAERÓBICA PARA UMA FONTE DE ENERGIA RENOVÁVEL E PROGRAMÁVEL

De molécula orgânica complexa a moléculas gradualmente mais simples, com a produção final de biogás constituído principalmente por metano CH4 e dióxido de carbono CO2.

O tratamento de resíduos e águas residuais exigiu grandes investimentos em vários países nas últimas décadas e pode consistir em processos químicos, biológicos ou físicos. A Análise Respirométrica Anaeróbica está a tornar-se muito popular para a gestão de resíduos. Muitas unidades estão a ser construídas e operadas, o que se está a tornar muito interessante, principalmente do ponto de vista dos recursos de energia renovável.

Porquê testes de BMP?

Os testes de potencial bioquímico de metano (BMP) são utilizados ​​para determinar o rendimento final de metano de substratos orgânicos, fornecendo uma indicação da sua biodegradabilidade e do seu potencial para produzir metano por digestão anaeróbia. Os testes de BMP são comumente utilizados ​​para:

  • Estabelecer uma linha de base para avaliar o desempenho de digestores anaeróbios em escala real;
  • Definir os parâmetros operacionais do digestor anaeróbico para otimizar a produção de metano;
  • Avaliar a qualidade do substrato e prever a produção de metano por plantas de biogás em grande escala;
  • Investigar o efeito do pré-tratamento no potencial de metano ou na taxa de produção;
  • Avaliar o desempenho da biomassa, por exemplo, a atividade hidrolítica do inóculo;
  • Estimar a emissão residual de metano para a atmosfera após a digestão, medindo o BMP residual do digerido.

O que é um teste de BMP?

O teste de Potencial Bioquímico de Metano (BMP) é um ensaio em lote usado para determinar o potencial máximo de metano e a biodegradabilidade de um substrato orgânico. Durante o teste, o substrato é misturado a uma cultura de bactérias anaeróbias (o inóculo), normalmente recuperada de um digestor ativo. Devem ser garantidas condições ótimas (temperatura, mistura, nutrientes, pH, alcalinidade) durante toda a duração do processo.

O biogás, composto principalmente por metano e dióxido de carbono, é produzido durante o período de teste devido à degradação anaeróbica do conteúdo orgânico do substrato. O dióxido de carbono (gás ácido) pode ser removido por absorção química. O metano gerado a partir do substrato é então medido e referido à massa de sólidos voláteis ou à carência química de oxigênio (COD) do substrato adicionado no recipiente de teste, que é chamado de potencial bioquímico de metano do substrato.

Quais são os objetivos das plantas de digestão anaeróbia?

A análise BMP estuda a produção de biogás a partir de resíduos orgânicos, principalmente para:

TRATAMENTO DE RESÍDUOS E ÁGUAS RESIDUAIS

O objetivo é tratar os resíduos e as águas residuais de forma a reduzir o conteúdo orgânico. O processo de digestão anaeróbia é capaz de reduzir o nível de contaminação orgânica das matrizes tratadas, sejam elas lodo de esgoto, resíduos industriais ou resíduos agrozootécnicos.

PRODUÇÃO DE ENERGIA RENOVÁVEL:

Ter a produção dessas plantas para energia renovável. A produção de metano é usada para gerar calor ou eletricidade a partir de resíduos produzidos em várias indústrias:

  • Setor alimentar;
  • Eliminação de resíduos orgânicos;
  • Setor agro-zootécnico;

Determinação de BMP com sensores VELP RESPIROMETRIC

A VELP desenvolveu uma solução inovadora para a análise do Potencial Bioquímico de Metano em diferentes matrizes. O RESPIROMETRIC Sensor System Maxi foi projetado para apoiar estudos de respiração anaeróbica para determinar o Potencial Bioquímico de Metano (BMP) da biomassa.

A análise laboratorial requer a configuração dos frascos em condições anaeróbicas. O volume do metano produzido é medido regularmente. A indústria de biogás precisa desta análise para avaliar o potencial do campo de resíduos e caracterizar os insumos da planta de biogás.

O RESPIROMETRIC Sensor System Maxi é composto por frascos de vidro com volume de trabalho de 1 litro, completos com válvulas, medidores de vazão e sistemas de medição manométrica para a quantificação do biogás produzido. O teste é realizado em condições constantes de temperatura, garantidas por um sistema termostático a 35-37 ± 0,5 ° C da série FOC Connect, e uma agitação constante da solução, garantida pela estação de agitação.

Como realizar a análise BMP com soluções VELP

Uma vez iniciado o teste, conforme o processo de degradação prossegue, o biogás será produzido na garrafa e pode ser quantificado em termos de sobrepressão gerada. O CO2 produzido é absorvido por Álcali (KOH), e portanto a sobrepressão depende apenas do metano produzido (CH4). O RESPIROSoft ™, uma solução exclusiva VELP, garante a monitorização constante de múltiplas análises a partir de um software dedicado e é capaz de fornecer o valor BMP diretamente.

Não existe uma duração fixa para os ensaios. Em geral o teste de BMP dura cerca de 30 dias, mas pode ser estendido se a degradação do substrato for particularmente lenta. Existe uma regra geral: podemos aceitar o fim da análise quando a produção diária de metano por 3 dias consecutivos for inferior a 1% do total de gás metano produzido cumulativamente até aquele dia.

Todos os testes são realizados de acordo com a norma UNI UNI / TS 11703.

Sistema Sensor RESPIROMÉTRICO Maxi – BMP

O Sistema Sensor RESPIROMÉTRICO Maxi BMP é fornecido pronto para a sua utilização, com todos os acessórios e peças necessários para realizar a análise BMP:

  • Sensores RESPIROMÉTRICOS com garrafas e barras de agitação (x6)
  • Estação de agitação 6 Maxi
  • DataBoxTM

A VELP DataBoxTM também está incluída no Sistema com o Software RESPIROSoftTM e permite a transmissão sem fios de dados do Sensor para o PC, possibilitando a monitorização em tempo real da curva de análise.

Descubra mais sobre os sensores VELP RESPIROMETRIC.

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Os protocolos padronizados requerem a inclusão de um controlo positivo com um BMP conhecido para verificar a configuração e execução experimental, bem como o desempenho do inóculo. Descubra como validar os resultados da sua análise com um teste de controlo da instrumentação e dos procedimentos.

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