Estudo do aproveitamento de resíduos orgânicos do centro de abastecimento e logística do Estado de Pernambuco visando a produção de biogás

Abstract

A aplicação de biodigestores para tratamento de resíduos sólidos orgânicos, com o intuito de aproveitar o biogás gerado é uma prática globalmente reconhecida e tem demonstrado resultados positivos em termos de gestão eficiente, economia e benefícios ambientais. Nesse contexto, a relevância deste estudo reside na avaliação da viabilidade técnica da implementação da tecnologia de digestão anaeróbia para tratar os resíduos de frutas e verduras provenientes do Centro de Abastecimento e Logística de Pernambuco (CEASA/PE - Recife), por meio de um sistema de biodigestão em escala piloto com volume total de 20 m3. Esse sistema inclui esteira de seleção, esteira de taliscas, moinho triturador, tanque de mistura, dois tanques de hidrólise/acidificação e um tanque de metanização que podem trabalhar em série ou em paralelo, sistema de tratamento de gases, gasômetro, secador, flare e grupo motogerador, além de bombas de engrenagem, tubulações, quadro de comando, válvulas e instrumentações. Como forma de subsidiar a partida e operação eficiente deste sistema, conduziram-se os seguintes estudos: (1) ensaios de análise gravimétrica da composição dos resíduos nos quatro principais galpões de comercialização de frutas e verduras do CEASA/PE - Recife (2) caracterização físico-química dos cinco resíduos de maior frequência de aparecimento; (3) avaliação do potencial de geração de biogás através de ensaios de BMP dos cinco resíduos selecionados utilizando lodo anaeróbio e rúmen bovino como inóculo; (4) avaliação dos parâmetros cinéticos a partir das curvas de produção de biogás, ajustando nos modelos de Primeira Ordem, Logístico Modificado, Gompertz Modificado, Cone e Fitzhugh; (5) avaliação da estabilidade operacional do sistema de biodigestão com recirculação do digestato. Os resultados iniciais de composição gravimétrica apresentaram um elevado percentual de resíduos de pimentão, tomate, laranja, beringela e folhosos/hortaliças. A avaliação do coeficiente de biodegradação no tempo indicou que os resíduos de pimentão (RC/L = 0,21) se aproximam dos resíduos envelhecidos. Por outro lado, os resíduos de tomate (RC/L = 3,25), beringela (RC/L = 5,12), laranja (RC/L = 1,59) e folhosos/hortaliças (RC/L = 7,06), revelaram índices de biodegradabilidade comparáveis aos de resíduos mais recentes. Após a execução dos ensaios de Produção Máxima de Biogás (BMP), constatou-se que para todas as combinações de substrato e inóculos, a taxa máxima de geração de biogás ocorreu nas primeiras 24 horas após a incubação. Em campo, o comportamento da composição do biogás obtido no sistema ao longo do estudo atingiu 90% de CH4 quando a COV foi de 0,67 kgSV/m3/dia. Foi possível estimar que com os resultados obtidos seria possível uma geração de 1135,66 kWh de energia elétrica durante o período em estudo.