BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DE RESÍDUOS VEGETAIS PROVENIENTES DE CENTRAL DE ABASTECIMENTO

TÍTULO

BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DE RESÍDUOS VEGETAIS PROVENIENTES DE CENTRAL DE ABASTECIMENTO

DOCUMENTO - TESE DE DOUTORADO

AUTORES - THIAGO EDWIGES

RESUMO

O crescimento econômico e o processo de urbanização vêm contribuindo para o aumento da geração de resíduos sólidos e problemas relacionados à disposição final. A Política Nacional de Resíduos Sólidos reforça o tratamento com o intuito de melhorar a eficiência quanto ao gerenciamento dos resíduos sólidos no país, como uma de suas prioridades e enfatiza o incentivo à recuperação e ao aproveitamento energético. A biodigestão anaeróbia tem sido apontada como uma abordagem promissora ao tratamento da fração orgânica dos resíduos sólidos, sobretudo por representar oportunidade de reduzir a poluição ambiental e minimizar os impactos da crise energética. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de produção de biogás de resíduos de frutas e hortaliças (RFH) coletados na Central de Abastecimento (CEASA – Unidade de Foz do Iguaçu/PR) a partir de testes em batelada e em regime semicontínuo. A comercialização de frutas e hortaliças da unidade é de aproximadamente 70.500 t ano-1, com geração de resíduos sólidos de 2.800 kg d-1 ,compostos por aproximadamente 85% de matéria orgânica. A influência da composição química de doze amostras de RFH com diferentes composições sobre o potencial bioquímico de metano (PBM) foi analisada. O PBM dos resíduos variou entre 288 LN CH4 kg SV-1 e 516 LN CH4 kg SV-1 , com diferenças estatísticas significativas entre as médias, o que pôde ser explicado pela variação na composição química dos resíduos ao longo do tempo. A variação do PBM foi mais fortemente correlacionada à variação do teor de lipídeos e do poder calorífico superior (PCS). Foram realizadas análises de regressão linear visando desenvolver modelos estatísticos para estimar, de forma mais rápida, o potencial metanogênico deste tipo de resíduo. Os modelos foram analisados considerando os componentes químicos e o PCS a partir de regressão linear simples e múltipla. O modelo com as melhores métricas estatísticas foi obtido considerando lipídio, proteína, celulose, lignina e PCS, com R2 de 92,5% e com teor de lignina negativamente correlacionado ao PBM. Como o PCS e os lipídeos apresentaram forte correlação, e como o PCS pode ser determinado, em geral, de forma mais rápida que a composição química, o PCS pode ser considerado um parâmetro útil para a estimava do PBM. Além dos testes em batelada, investigou-se também o desempenho da biodigestão anaeróbia em regime semicontínuo utilizando-se uma mistura de RFH como único substrato. O desempenho de reator de mistura completa (do inglês CSTR) foi monitorado juntamente com o aumento gradativo da carga orgânica volumétrica (COV) de 0,5 g SV L-1 d-1 até 5,0g SV L-1 d-1. O PBM dos RFH utilizado para alimentar o reator foi 370 LN CH4 kg SV-1 com biodegradabilidade de 81%.Durante todo o ensaio o pH se manteve estável e o sistema apresentou boa capacidade tampão. A produção volumétrica de biogás (LN biogás L-1 d-1) aumentou de forma linear (R2 =94,4%) de acordo com aumento da COV. Já a produção específica de metano (LN CH4 kg SV-1) indicou o melhor desempenho com COV de 3,0 g SV L-1 d -1 e 30 dias de tempo de retenção hidráulica, com 285 LN CH4 kg SV-1 adicionados, e atingiu 74% de PBM, medido apartir dos testes em batelada. Observou-se um acúmulo evidente de ácidos graxos voláteis(AGV), com consequente redução da produção de metano a partir da COV acima de 3,0 gSV L-1 d-1.

Profissionais, estudantes e interessados na cadeia do biogás e, atuantes nas diversas áreas, etapas de projetos ou operação na produção de biogás.