Remoção de sulfeto de hidrogênio do biogás utilizando palha de aço

Abstract

O biogás, produto resultante da digestão anaeróbia (DA) de resíduos orgânicos, constitui uma fonte secundaria de energia que pode substituir os combustíveis fósseis, devido ao seu componente principal, o metano (CH4). Entretanto, devido à presença de coprodutos indesejados como o sulfeto de hidrogênio (H2S), sua utilização pode estar condicionada à tratamento e purificação. O uso de palha de aço ou esponja de ferro para remoção H2S do biogás é uma das técnicas mais antigas entre as tecnologias de dessulfuração, devido à presença de ferro neste material e por ser uma tecnologia bastante acessível e tecnicamente fácil de operar. Este método de dessulfuração consiste em fazer passar o biogás em uma torre cilíndrica preenchida com palha de aço, onde, durante o processo, o ferro reage com o H2S, promovendo o tratamento do biogás. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo construir um sistema de filtros de palha de aço oxidada com vinagre alcóolico de cozinha para remoção de H2S do biogás e comparar sua eficiência em relação ao seu uso como filtro em seu estado comercial, sem oxidação prévia. O experimento foi realizado no Núcleo de Tecnologia e Qualidade Industrial do Ceará (NUTEC), no campus do Pici, Fortaleza, Ceará. Foram construídas duas torres cilíndricas de PVC, de cada 1,28 m, sendo uma preenchida com a palha de aço em seu estado comercial e a outra com a palha de aço oxidada. Utilizou-se, no total, 4,3 kg de palha de aço. O sistema de filtros operou durante 16 horas, com um total de seis ciclos de medição. O biogás submetido ao tratamento apresentou uma concentração média de H2S de 211 ppm. Ao final do processo, o Filtro 1 (PAC) (palha de aço comercial) apresentou uma eficiência de remoção de 18,30 %, reduzindo a concentração de H2S para 172,38 ppm, ao passo que o Filtro 2 (PAO) (palha de aço oxidada) alcançou valores de 28,66 % e 150,53 ppm, respectivamente. Devido ao curto tempo de tratamento do gás, os resultados estão muito acima da concentração máxima estabelecida pela ANP (7,17 ppm) para proteção dos dutos contra corrosão e para evitar danos aos catalisadores dos veículos. Entretanto, a diferença nos resultados representa uma concentração de H2S de 21,85 ppm, justificando, assim, a necessidade de uma pré-oxidação da palha de aço antes de ser submetida ao tratamento do biogás.