SIMULAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE PARÂMETROS PARA A REAÇÃO DE METANOGÊNESE EM BIORREATOR TUBULAR DE LEITO FIXO EM ESCALA INDUSTRIAL

A biodigestão consiste em um processo fermentativo anaeróbico com formação de gases e compostos orgânicos residuais que podem servir como adubo e energia. O principal produto deste processo, os gases, são formados através dos processos de acidogênese, acetogênese e metagonênese, que ocorrem após a hidrólise da matéria orgânica em compostos orgânicos. A composição destes gases consiste em um biogás formado de Gás Metano (CH_4), Gás Carbônico (CO_2), pequenas concentrações de Gás Hidrogênio (H_2), e Gás Sulfírico que podem ser utilizados para geração de energia elétrica e biocombustíveis. O presente trabalho conta com objetivo de simular o processo de biodigestão anaeróbia através do Software Cape Open to Cape Open (COCO) utilizando um Reator de Fluxo em Pistão (PFR) com ênfase na reação de metanogênese. Com o auxílio do software Design Expert, elaborou-se um Planejamento Experimental do tipo Box Behken com 12 pontos experimentais relacionando a quantidade de fluxo de entrada de (M.O) Matéria Orgãnica (ton), (Cr) Comprimento do reator (m²) e (P) Pressão (atm.). Após a simulação dos dados experimentais, o melhor resultado foi obtido utilizando um modelo quadrático, de R² = 0,98 com rendimentos de até 40% de Gás Metano (CH_4) que correspondem aos dados divulgados pela literatura, sendo os valores ideais para as variáveis estudadas: 10^5m de Comprimento (Cr), Pressão (P) de 860 atm. e Entrada de Matéria Orgânica (M.O) de 5 ton. Através dos resultados obtidos, observa-se a necessidade de uma proporção adequada entre entrada de Matéria Orgânica e o Comprimento do Reator de Fluxo em Pistão.