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Um novo método de tratamento de esgoto pode converter de forma eficiente o lodo restante em biogás, um avanço que pode ajudar as comunidades a reduzir seus custos de tratamento de resíduos e ao mesmo tempo ajudar o meio ambiente.
Reportagem no jornal, Gestão de resíduos, uma equipe de pesquisa da Washington State University testou uma tecnologia de pré-tratamento, adicionando uma etapa extra aos tratamentos típicos e usando vapor de alta pressão contendo oxigênio para quebrar o lodo de esgoto. Eles descobriram que foram capazes de converter mais de 85% do material orgânico em biogás, que pode ser usado para produzir eletricidade ou atualizado para gás natural renovável (RNG) para a rede de gás natural ou para uso local.
A adição da nova etapa de pré-tratamento melhora a conversão anaeróbica do lodo de esgoto na estação de tratamento de águas residuais da atual taxa de conversão inferior a 50%, e eles produziram 98% mais metano em geral em comparação com a prática atual.
“Foi demonstrado ser extremamente eficiente, e isso é muito empolgante”, disse Birgitte Ahring, professora da Escola de Engenharia Química e Bioengenharia Gene e Linda Voiland, que liderou o trabalho. “Isso pode ser aplicável e algo que poderíamos começar a explorar no estado de Washington. Não desperdiçar resíduos, mas usar seu potencial tem grandes vantagens.”
O lodo de esgoto não é um produto procurado. Cerca de metade das estações de tratamento de águas residuais nos EUA usam digestão anaeróbica para reduzir esse resíduo, mas o processo, no qual os micróbios decompõem o resíduo, é ineficiente. O lodo que sobra, chamado de biossólido, geralmente acaba em aterros sanitários.
As instalações de tratamento de águas residuais também usam grandes quantidades de eletricidade para limpar as águas residuais municipais. Eles geralmente são os maiores usuários de eletricidade em uma pequena comunidade.
“Se eles pudessem produzir sua própria eletricidade ou para algumas das grandes usinas, fazer gás natural renovável e adicioná-lo à rede de gás natural, então eles poderiam reduzir o uso de combustíveis fósseis. economia circular”, disse Ahring, que também é membro do corpo docente do Laboratório de Bioprodutos, Ciências e Engenharia da WSU Tri-cities.
Para o estudo, a equipe de pesquisa da WSU tratou o lodo em alta temperatura e pressão com oxigênio adicionado antes do processo de digestão anaeróbica. A pequena quantidade de oxigênio sob as condições de alta pressão atua como um catalisador decompõe os polímeros no material.
Os pesquisadores da WSU estudam esse processo de pré-tratamento há vários anos, usando-o para quebrar palha e materiais lenhosos. Eles não tinham certeza de que o processo funcionaria com a composição diferente do lodo de esgoto, como lipídios e proteínas, mas foram surpreendidos positivamente.
“Esta não é uma solução de alta tecnologia”, disse Ahring. “Na verdade, é uma solução que pode ser útil mesmo em pequena escala. A eficiência tem que ser alta ou então você não pode garantir a adição de custos extras ao processo.”
A tecnologia pode ser particularmente útil para comunidades menores, muitas das quais são motivadas a reduzir o desperdício e seu impacto climático, acrescentou.
A equipe da WSU está trabalhando com a Clean-Vantage, uma empresa start-up de tecnologia limpa com sede em Richland ativa na área de pré-tratamento, bem como com o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), que está fazendo uma análise técnico-econômica do novo processo .
Os pesquisadores estão agora ampliando o trabalho em suas instalações piloto localizadas em WSU Tri-cities para demonstrar ainda mais o processo. Eles também estão estudando como converter eficientemente o biogás em gás natural renovável mais valioso por meio de um novo bioprocesso. Embora o biogás possa ser usado para produzir eletricidade, a produção de gás natural renovável pode permitir que as comunidades rurais produzam combustível de transporte local para abastecer seus veículos municipais.
O trabalho foi financiado pelo Departamento de Energia dos EUA.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade Estadual de Washington. Original escrito por Tina Hilding. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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