Resumo |
As atividades agroindustriais têm-se voltado não somente para o aumento da produtividade, mas também para a conservação do meio ambiente. A suinocultura é uma das atividades agroindustriais que possui alto potencial poluidor, necessitando de manejo adequado dos resíduos gerados. Neste contexto, a digestão anaeróbica se destaca como uma ferramenta importante para o tratamento dos efluentes e resíduos da indústria, permitindo ainda o aproveitamento do biogás para fins energéticos. Este processo é influenciado por parâmetros operacionais como: temperatura; homogeneidade, concentração de nutriente, pH e alcalinidade do meio. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e operar biodigestores com mecanismos de controle de temperatura a 35 ºC (R35) e 50 ºC (R50) a fim de avaliar o desempenho no tratamento de efluentes com elevada carga orgânica e na geração de biogás comparando-os a um reator padrão operado em condições ambientais. Foram utilizados cinco reatores com volume total de 30 litros cada, os quais foram alimentados sob as mesmas condições (70 % do volume total) e com resíduo de efluente de suinocultura. Este sistema operou por 30 dias em regime de batelada . Para compreender a eficiência do sistema, o efluente foi previamente caracterizado com os seguintes parâmetros: Sólidos Totais (ST), Sólidos Voláteis (SV), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Fósforo (P) e Nitrogênio (N). A estabilidade do processo foi avaliada mediante o monitoramento do pH e a relação alcalinidade parcial e intermediária (AP/AI). Como resultado da caracterização do efluente observou-se uma concentração média de 13,2 g/L de ST (1,3 %m/m) e 8,6 g/L de SV (aproximadamente 65 %m/m dos ST). Tais resultados sugerem que o efluente possui características importantes para serem tratados nos sistema proposto: baixo teor de ST (<10 %m/m) e alta concentração de matéria orgânica (alta proporção de SV). A quantificação da DQO, do N e do P permitiu avaliar a proporção dos nutrientes necessários ao metabolismo microbiano (proporção mássica ideal DQO/N/P 250:50:1). Os resultados obtidos foram DQO 20,3 g/L, N 1,4g/L e P 0,4 g/L e indicam que o sistema operou com baixa concentração de carbono, sendo sugerida a integração de resíduos de origem vegetal para corrigir esta carência. Quanto à avaliação da eficiência, observou-se a redução da DQO para todos os biodigestores, com os seguintes resultados: superior a 79,3 % para os R35 e Rpadrão e inferior a 33,9 % para os R50. Estes resultados condizem com os testes de estabilidade dos sistemas. Quando avaliado o pH e o AI/AP observou-se que os reatores R50 apresentaram menor estabilidade que os demais, sugerindo a necessidade de um período para a adaptação dos microorganismos termofílicos superior a 30 dias. A medição do biogás não foi possível, provavelmente devido a vazamento nos reatores. Para a continuidade deste estudo é importante que o sistema seja operado por um tempo maior que 30 dias e que exista uma melhoria no sistema de vedação. |