Digestão anaeróbia de resíduos sólidos da indústria coureira, co-digestão com resíduos agrícolas e utilização de digestato em cultivo agrícola

• Main Author: Simioni, Taysnara
• Publication Date: 2021
• Format: Doctoral thesis
• Language: por
• Source: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Download full: http://hdl.handle.net/10183/237452
• topic: Indústria do couro; Gerenciamento de resíduos; Digestão anaeróbia; Biogás; Waste; Oat; Wheat; Pretreatment; Anaerobic co-digestion; Biogas; Digestate

A crescente demanda por energia, devido ao crescimento da população humana e ao esgotamento dos recursos energéticos não renováveis, tem sido a principal causa da busca por recursos alternativos. O biogás, produzido a partir da degradação anaeróbia de compostos orgânicos, desempenha um papel importante no mercado em desenvolvimento de energia renovável. Resíduos de aterro sanitário, lodo de esgoto, esterco animal, resíduos agrícolas e industriais estão entre as principais fontes com potencial para geração de biogás. Além de fornecer energia renovável e reduzir a dependência por fontes de energia fósseis, o processo de digestão anaeróbia pode contribuir para uma prática eficaz de gerenciamento de resíduos, reduzindo a sua carga orgânica e gerando um subproduto rico em nitrogênio, fósforo e potássio, o digestato. A partir desses conceitos, o presente estudo propõe avaliar a produção de biogás e o balanço nutricional em ensaios controlados de co-digestão anaeróbia dos dois principais resíduos da indústria coureira, farelo de couro e lodo da estação de tratamento de efluentes. A pesquisa teve como principais objetivos (i) avaliar a influência dos componentes da solução de nutrientes empregada para garantir condições favoráveis ao crescimento dos microrganismos, (ii) aumentar o equilíbrio entre os macronutrientes presentes nos resíduos da indústria coureira através da sua co-digestão com resíduos agrícolas (palha de aveia e de trigo), onde também foi avaliado o efeito de pré-tratamentos (químico, térmico e a combinação entre esses) na biodegradabilidade das palhas, e (iii) avaliar o valor agronômico do digestato líquido obtido a partir da co-digestão anaeróbia de resíduos de couro. Os resultados mostraram que é possível reduzir 27% do custo agregado pela solução de nutrientes encontrada na literatura com a eliminação de um dos seus componentes, mantendo constante a produção de biogás e a mineralização dos resíduos. A adição de palha de aveia sem pré-tratamento e de palha de trigo pré-tratada com ácido aumentou a produção de biogás em 60% e 167%, respectivamente, quando comparado à co-digestão anaeróbia apenas dos resíduos de couro. Os demais pré- tratamentos aplicados alteraram a composição lignocelulósica das palhas; no entanto, a possível formação de compostos tóxicos ou esterilização de microrganismos não refletiu em uma maior produção de biogás. O desempenho do digestato em culturas agrícolas com relação ao crescimento de plantas de aveia foi equivalente ao de fertilizantes minerais comerciais. Os resultados obtidos representam avanços na busca por um processo mais equilibrado, eficiente e viável de produção de biogás.