Hydraulic retention time on vinasse stabilisation with limestone in the acidogenic phase of anaerobic digestion / Tempo de retenção hidráulica em vinhaça estabilizada com calcário na fase acidogênica da digestão anaeróbia

ABSTRACT

ABSTRACT: The main problem in anaerobic digestion of low-protein residues is the instability caused acidity. The use of limestone at the same time as a neutralizing agent and support material is innovative because stones wear allows the slow release of the calcium carbonate thereby eliminating dispersers. Free calcium content in the system was measured in two plug flow reactors filled with vinasse at initial pH of 4.50. The proportion of 1.8 tonnes of limestone per m³ of vinasse was evaluated at the Hydraulic Retention Times (HRT) of 24, 48, 72, 96 and 120 hours, allowing stabilisation at 96 hours. The ratio of Volatile Acids/Total Alkalinity (VA/TA) ranged from 0.2 to 0.4 and the pH reached 7.0, at the HRT of 120 hours. Increasing the HRT also increased the volatile total solids (VTS) and fixed total solids (TFS) in a similar profile to the measured free calcium content, but calcium remained at the appropriate level of 100 to 250mg l-1. The proportion of limestone/vinasse was adequate to ensure stabilisation, but it is not recommended to reduce the HRT below 96 hours due to the risk of compromising the stability of the anaerobic system.

RESUMO

RESUMO: O maior problema na digestão anaeróbia de resíduos de baixo teor de proteína é a instabilidade por acidez. O uso de calcário ao mesmo tempo como agente neutralizador e material suporte é inovador porque permite eliminar o dosador pois o desgaste das pedras permite a liberação lenta do carbonato de cálcio. O teor de cálcio livre no sistema foi medido em dois reatores tipo Plug flow, preenchidos com vinhaça com pH inicial de 4,50. A proporção de 1,8 toneladas de calcário por m³ de vinhaça foi avaliada com os Tempos de Retenção Hidráulica (TRH) de 24, 48, 72, 96 e 120 horas, permitindo a estabilização em 96 horas. Com um TRH de 120 horas, a relação de Ácidos Voláteis/Alcalinidade (AV/AC) variou de 0,2 à 0,4 e o pH atingiu 7,0. Aumentando o TRH também aumentaram os sólidos voláteis totais (SVT) e sólidos totais fixos (STF) em um perfil semelhante ao teor de cálcio livre medido, mas mantendo níveis adequados de 100 a 250mg L-1. A proporção de calcário/vinhaça mostrou-se adequada para garantir a estabilização, mas não se recomenda a redução do TRH abaixo de 96 horas devido ao risco de comprometer a estabilidade do sistema anaeróbio.