Estudo da influência de inóculos e desenvolvimento de reator horizontal no processo da biodigestão de resíduo sólido orgânico

• Autor(a) principal: SANTOS FILHO, Derovil Antonio dos
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/33032
• topic: Engenharia Civil; Resíduos orgânicos; Ensaio BMP; Reator horizontal; Inovação

O manejo inadequado dos resíduos sólidos e semissólidos orgânicos pode resultar na poluição das águas superficiais e subterrâneas, do solo e do ar, devido a alta carga orgânica. Nesse sentido, a biodigestão anaeróbia é uma alternativa para o tratamento desses materiais, bem como produção de biometano e energia. Assim, este trabalho desenvolveu um reator horizontal (pedido de deposito e o nº do processo: BR1020180073486) e através dele avaliou a produção de biometano oriundo da codigestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos, proveniente do Centro de Abastecimento e Logistico de Pernambuco (CEASA-PE). Sendo avaliado diferentes inóculos: líquido ruminal bovino com e sem peneiramento, lodo de esgoto e esterco caprino, bem como a adição de glicerina e agente alcalinizante (bicarbonato de sódio). Na primeira etapa do estudo foi realizada a caracterização inicial do resíduo sólido orgânico e dos inóculos, separadamente, e se pode observar que todos resíduos estudados têm um elevado potencial de biodegrabilidade. Em contraposição, o resíduo sólido e o esterco caprino possuem valores de pH e umidade que podem inibir a biodigestão anaeróbia, além disso, os inóculos líquido ruminal, lodo e o esterco caprino possuem uma relação carbono/nitrogênio inferior a proporção requerida pelos micro-organismos decompositores. Em um segundo momento, foram realizados ensaios de Potencial Bioquímico de Metano, para avaliar o potencial máximo de produção de biometano, e se obteve uma produção, aproximadamente, 3,5 vezes maior na codigestão do substrato com os diferentes inóculos, do que com os inóculos isolados, e com o inóculo aclimatado, em especial, esse incremento foi de 17 e 19 vezes. Além disso, a maior geração de biogás e metano foi para as configurações codigeridas com a mistura lodo, líquido ruminal bovino e esterco caprino (aclimatado ou não). A adição da glicerina, por sua vez, não se mostrou boa configuração, pois foi, aproximadamente, 8 vezes menor, que as sem adição do referido resíduo. Também foi projetado e construído um reator horizontal piloto com condições reais de operação, onde foi aclimatado um dos inóculos por um período de 120 dias (gerando 254,35 NL) e codigerido o mesmo como resíduo sólido orgânico, produzindo com isso, 711,20 NL de biogás (também em 120 dias) com o teor médio de metano de 50%. E por fim, foi analisado a remoção de carga orgânica antes e depois do processo de biodigestão anaeróbia, tanto nos ensaios de Potencial Bioquímico de Metano, quanto no reator horizontal, onde houve uma redução que variou entre -0,78 e -16,30%. A partir dos estudos realizados no reator horizontal, foi possível estimar a produção de energia elétrica que poderá ser oriunda do resíduo sólido organico do CEASA-PE, codigerido com inóculo aclimatado que resultou em aproximadamente 175.626,00 kWh/mês ou 5854,2 kWh/dia.