Estudo para a metanização de resíduos alimentares

Abstract

O descarte inadequado dos resíduos orgânicos pode resultar na poluição das águas superficiais e subterrâneas, do solo e do ar, devido ao alto teor de matéria orgânica biodegradável. Para evitar tal situação, a digestão anaeróbia vem sendo bastante utilizada para o tratamento e aproveitamento energético (metano) dos mesmos. Nesse escopo, o presente trabalho, objetiva maximizar a produção de metano obtido a partir da digestão anaeróbia de resíduos alimentares (RA) produzidos pelo Restaurante Universitário da Universidade Federal de Pernambuco. Para tanto serão testados diferentes inóculos (lodos de reatores UASB que tratam esgoto doméstico ou vinhaça, esterco e resíduo ruminal bovino, e inóculos aclimatado ao substrato), bem como o efeito do agente alcalinizante (bicarbonato de sódio). Desta forma, foram realizados ensaios de avaliação do potencial bioquímico de metano (BMP) dos inóculos separadamente e da codigestão com RA (com e sem agente alcalinizante). Foi também realizada a caracterização antes e após o processo de digestão anaeróbia. A melhor condição do processo de codigestão foi analisada em escala piloto, em reator horizontal, no qual foi adicionado 6 kg de inóculo composto por um digestato e esterco bovino, aclimatado por 56 dias (IC2) e 6 kg de RA, adicionado de forma semi-contínua (1 kg/semana), durante 56 dias. Com relação à produção de metano, o esterco bovino foi o que proporcionou a maior produção ponderada por massa de sólidos voláteis (SV) do resíduo alimentar, com 412,5 NmL CH₄/gSV, seguido do inóculo IC2, com 382,7 NmL CH₄/gSV, ambos com um tempo de detenção hidráulica de aproximadamente 50 dias. O reator piloto produziu aproximadamente 99,5 litros de biogás (com concentração de metano acima de 60% a partir do 21º dia), durante o período de aclimatação, e cerca de 218 litros, com uma concentração de metano que oscilou entre 14,8 e 88%, na codigestão com RA. Nesse sentido, estima-se um potencial de produção de biogás de 36,40 Nm³/ton, em termos de metano, tem-se 25,29 Nm³/ton, considerando a concentração média do período avaliado, que foi de 69,49%.