Parâmetros operacionais da digestão anaeróbia de resíduos de alimentos para fins energéticos

Abstract

A fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos tem sido considerada como valioso substrato a ser tratado por digestão anaeróbia. O objetivo do trabalho foi avaliar parâmetros operacionais para implantação de sistema de aproveitamento energético de restos da preparação e consumo de alimentos via digestão anaeróbia. Resíduos de preparo e consumo de alimentos do restaurante universitário da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Recife, Pernambuco, Brasil, foram amostrados por doze meses e determinadas suas características químicas. Dois experimentos, utilizando a técnica BMP (potencial bioquímico de metano), foram realizados com reatores de capacidade para 200mL, no sistema de batelada, sob condições mesófilas, com tempo de retenção hidráulica de 65 dias. Foram avaliados o efeito da não inoculação na codigestão de resíduo de alimento e esterco bovino com três relações, 2:1, 1:3 e 1:0, na estabilidade e desempenho do sistema. E, a digestão anaeróbia de resíduo de alimento inoculado com lodo de Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), lodo de ETE adicionado de bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e lodo industrial em duas relações inóculo:resíduo, 1:1 e 1:2. Avaliou-se, também, a estabilidade e desempenho da digestão anaeróbia de resíduos de alimentos em biodigestor contínuo em escala piloto (8 m³). O pH dos resíduos de alimentos do RU variou de 3,7 a 5,5 e umidade de 55 a 80%. A produção acumulada de biogás não diferiu significaticamente entre as relações EB:RA 2:1 e 1:3 apresentando 273,12 e 232,72 NmL gST⁻¹ e a metanogênese foi completamente inibida por acúmulo de ácidos graxos voláteis ( superior a 8000 mg L⁻¹).O tratamento com lodo industrial apresentou produção de biogás de 514,14 NmL.gₛᵥ⁻¹ em 10 dias. A adição de NaHCO₃ não influenciou o desempenho do sistema. Biodigestor contínuo com carga orgânica volumétrica de 2,74 Kgₛᵥ m⁻³ d⁻¹ apresentou-se estável, com rendimento médio de biogás de 271 L kgₛᵥ⁻¹, com concentração de metano no biogás entre 60 e 64% e rendimento de 220 L kgₛᵥ⁻¹. O biodigestor contínuo deve operar com esterco bovino estabilizado e com aumento gradual de carga orgânica volumétrica, partindo de um mínimo de 2,74 Kgₛᵥ m⁻³ d⁻¹ e com adoção de diferentes fatores de diluição, devido à heterogeneidade na composição dos resíduos de alimentos.