Analise da produção de biometano de resíduos organicos de um restaurante universitario em reatores de fluxo hidraulico descontinuo

ANÁLISE DA ATIVIDADE METANOGÊNICA A PARTIR DA BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DOS RESÍDUOS ORGÂNICOS GERADOS POR UM RESTAURANTE UNIVERSITÁRIO

PAULO ROBERTO MEGNA FRANCISCO1*, IÊDE DE BRITO CHAVES2

DJAIL SANTOS3; EDUARDO RODRIGUES VIANA DE LIMA4

1Dr. Pesquisador DCR CNPq/Fapesq, UFPB, Areia-PB, [e-mail];

2Dr. Prof. Visitante, UFCG, Campina Grande-PB, [e-mail];

3Dr. em Ciência do Solo, Prof. Titular CCA, UFPB, Areia-PB, [e-mail];

4Dr. em Geografia, Prof. Adj. CCEN, UFPB, João Pessoa-PB, [e-mail]

Apresentado no            

Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC2017

8 a 11 de agosto de 2017 – Belém-PA, Brasil

RESUMO: Este trabalho teve por objetivo analisar o potencial metanogênico do resíduo orgânico gerado pelo restaurante universitário da Universidade Federal de Alagoas a partir da digestão anaeróbia. Na metodologia foram utilizados reatores de fluído hidráulico descontínuo inoculados com lodo de uma estação de tratamento de esgoto, ETE e dejetos suínos em diferentes proporções. Os resultados mostraram que os reatores inoculados com dejetos suínos a 10% (S10) e a 20% (S20), apresentaram maior volume acumulado de metano, 11,74 mols e 8,34 mols, respectivamente. O reator inoculado com lodo de ETE a 10% (L10) atingiu taxa máxima de molsCH4 em um menor intervalo de tempo, 23 dias. A máxima taxa de molsCH4/dia foi produzido pelo reator S20 0,199 molsCH4/dia. Observa-se que os resíduos orgânicos gerados pelo restaurante universitário apresentam potencial de produção de biometano e a concentração de biogás gerado dependerá das condições de operação do reator.

 PALAVRAS-CHAVE: Biogás, digestão anaeróbia, resíduos sólidos orgânicos, metano.

ANALYSIS OF METHANOGENIC POTENTIAL FROM ANAEROBIC BIODIGESTON OF ORGANIC RESIDUES GENERATED BY A UNIVERSITY RESTAURANT

ABSTRACT:
This work aimed to analyze the methanogenic potential of the organic residues generated by the University Restaurant of the Federal University of Alagoas from the anaerobic digestion. In the methodology used for the collection of discontinuous hydraulic fluids, those inoculated with sludge from a sewage treatment plant, TEE and swine manure in different proportions. The results showed that The results showed that the reactors inoculated with 10% (S10) and 20% (S20) swine manure had a higher accumulated volume of methane, 11.74 mols and 8.43 mols, respectively. The reactor inoculated with 10% TEE sludge (L10) reached a maximum rate of molsCH4 (0.13 molsCH4 / day) in a shorter time interval, 23 days. The maximum rate of molsCH4 / day was produced by the reactor S20 0,199 molsCH4/day. It’s observed that the organic residues generated by the university restaurant have biomethane production potential .The biogas concentration generated will depend on the reactor operating conditions.

 KEYWORDS: Biogas, anaerobic digestion, solid residues, methane.

INTRODUÇÃO

        O restaurante universitário da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) apresenta uma demanda diária de 2500 refeições, sendo produzidos 500 Kg de resíduo orgânico por dia, o que equivale a 10.000 Kg por mês. Atualmente, o restaurante não possui um sistema de resíduos e a fração orgânica é destinada a alimentação de animais.        

A Lei Federal 12.305/10, a qual institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos, em seu artigo 3º inciso VII, define destinação final ambientalmente adequada como a destinação de resíduos que inclui a reutilização, a reciclagem, a recuperação, a compostagem e o aproveitamento energético ou outras destinações admitidas pelos órgãos competentes do Sisnama, do SNVS e do Suasa, entre elas a disposição final, observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos ambientais adversos. Neste contexto, a digestão anaeróbia surge como uma alternativa para o tratamento do resíduo produzido, permitindo, assim, uma destinação adequada.

Um estudo realizado por Leite (2009) avaliou a eficácia do tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos com alta e baixa concentração de sólidos, em reator anaeróbio em batelada. O estudo concluiu que os parâmetros sólidos voláteis e demanda química de oxigênio (DQO) foram reduzidos em 69% e 40%, respectivamente.

        O aproveitamento energético do biogás gerado, uma fonte alternativa de energia resultado da decomposição anaeróbia da matéria orgânica através da ação de grupos específicos de microrganismos, agrega valores a aplicação da digestão anaeróbia no tratamento dos resíduos sólidos orgânicos provenientes do restaurante universitário.

        Este trabalho propõe estudar o potencial metanogênico da fração sólida orgânica gerada pelo restaurante, variando as condições de operação dos reatores.

MATERIAIS E MÉTODOS

        “Durante quinze dias foram coletas amostras da fração orgânica dos resíduos gerados no restaurante. A coletas foram realizadas duas vezes ao dia, totalizando 20 amostras de aproximadamente 1 Kg cada. As amostras foram homogeneizadas, trituradas e mantidas em freezer a – 20ºC. Foram realizados os ensaios de DQO, Sólidos Suspensos Totais (SST), Sólidos Suspensos Voláteis (SSV), Potencial Hidrogeniônico (pH) e alcalinidade, conforme metodologia definida em Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1999).”

        O experimento foi montado em duplicata com reatores de fluxo hidráulico descontínuo, ou seja, em batelada. Para a montagem dos biodigestores foram utilizados frascos Duran® com 2000 mL de volume total (Figura 1), sendo 1000 mL reacional, e 1000 mL destinado ao headspace. Os frascos foram hermeticamente fechados com bolhas de borracha de butila e tampa de plástico.         Para garantir uma atmosfera livre de ar atmosférico, borbulhou-se nitrogênio no interior dos frascos.

Figura 1. Frasco de Duran 2L, utilizados como reatores em batelada.