Investigando o desempenho da digestão anaeróbica de resíduos alimentares baseada na internet das coisas

Um reator de tanque agitado continuamente (CSTR) em escala piloto foi projetado, desenvolvido e instalado, com um volume de trabalho de 675 L, para tratar os resíduos alimentares gerados pela comunidade do campus do Instituto Asiático de Tecnologia (AIT). O reator foi operado em condição mesofílica, anaeróbica e úmida, com material de alimentação como resíduos alimentares com 10% de conteúdo de Sólidos Totais (TS). Este estudo visa a avaliação de desempenho da digestão anaeróbica de resíduos alimentares e o desenvolvimento de um sistema de monitoramento remoto adequado para o monitoramento centralizado de plantas de digestão anaeróbica descentralizadas. O desempenho do reator foi monitorado remotamente com a instalação de eletrodos de pH, temperatura e potencial de oxidação-redução (ORP) conectados ao Controlador Lógico Programável (PLC). A qualidade do biogás produzido foi monitorada por meio de um sistema de análise de biogás online. O CSTR foi operado com três diferentes Taxas de Carga Orgânica (OLR), a saber, 1, 2 e 3 kg de sólidos voláteis por metro cúbico de digestor por dia (kg VS/m3.d) para avaliar o desempenho da digestão de resíduos alimentares e a produção de biogás. O rendimento médio de biogás foi de 0,75, 0,62 e 0,52 metros cúbicos por quilograma de sólidos voláteis (m3/kg VS), com rendimento médio de metano de 0,42, 0,33 e 0,27 m3/kg VS nas OLR de 1, 2 e 3 kg VS/m3.d, respectivamente. Além disso, observou-se que a redução média nos sólidos totais foi de 70,7, 66,5 e 54,98% e a redução média nos sólidos voláteis foi de 78,3, 72 e 67% nas OLR de 1, 2 e 3 kg VS/m3.d, respectivamente. A internet das coisas (IoT) possibilitou o monitoramento remoto em tempo real e ajudou o operador centralizado a melhorar o desempenho do processo, resultando em uma melhor operação e manutenção dos sistemas de digestão anaeróbica descentralizados.