Sistema integrado de digestão anaeróbia e compostagem para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos
Nome: GABRIEL BOUEZ PINHEIRO DA SILVA
Data de publicação: 02/10/2024
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| LUCIANO MATOS QUEIROZ | Examinador Externo |
| REGINA DE PINHO KELLER | Examinador Interno |
| RICARDO FRANCI GONCALVES | Presidente |
Resumo: O reaproveitamento de resíduos para produção de fertilizantes orgânicos é um tema
que vem ganhando cada vez mais relevância, uma vez que com o tratamento
adequado, os nutrientes presentes nestes resíduos podem ser recuperados, ao
invés de serem desperdiçados em aterros sanitários ou em disposições finais
inadequadas que representam um risco à saúde e ao meio ambiente. A digestão
anaeróbia é amplamente utilizada no tratamento de resíduos orgânicos devido ao
seu potencial energético de produção de biogás. Entretanto, o material resultante do
processo, chamado de digestato, não é completamente estabilizado e apresenta
elevados teores de matéria orgânica e nutrientes, sendo o seu gerenciamento um
gargalo na busca pela implantação de uma tecnologia que considere a bioeconomia
circular. A compostagem é outra tecnologia para o tratamento de resíduos sólidos
orgânicos que tem como resultado um composto orgânico apto ao uso agrícola, de
forma que diversos estudos recentes têm avaliado o uso dessa tecnologia para o
pós-tratamento do digestato. Dessa maneira, este trabalho teve como objetivo
avaliar um sistema integrado de digestão anaeróbia seguida de compostagem para
o tratamento de resíduos sólidos orgânicos com vistas à produção de biogás e
biofertilizante. Foram realizados testes preliminares de digestão anaeróbia em
reatores de 22 L, nos quais avaliou-se a utilização de diferentes tipos de resíduo e
inóculo. Em todos os testes foi observada uma queda no valor inicial do pH com uma
posterior tendência de aumento. A utilização de digestato como inóculo contribuiu
para maior estabilidade na variação de pH, bem como para ajustar a acidez inicial do
substrato provocada pelos resíduos alimentares. Houve reduções significativas de
SV e DQO em todos os testes, porém esses valores ficaram abaixo de 50%,
resultando em um digestato com pouca estabilidade. Ademais, para todos os testes
houve redução nas concentrações de Ntotal e Ptotal. Embora os registros de
produção de biogás tenham sido inconsistentes, as medições realizadas no teste de
respirometria indicaram que a DA dos ROA avaliados apresentaram um potencial de
geração de biogás de 50,6 mL/gSV. A fim de se obter uma quantidade maior de
digestato, foram montados reatores de DA de 40 L, utilizando uma mistura de ROA e
cavaco de madeira e uma relação S/I de 2/1. Os reatores apresentaram
comportamento similar aos de 22 L. Foi produzido um total de 52 L de digestato
após o processo de desaguamento. Para a realização da compostagem foram
desenvolvidos reatores fechados de 40 L, com sistemas de drenagem e aeração,
que apresentaram um desempenho satisfatório. O teste preliminar realizado indicou
que a melhor vazão de ar testada foi de 3 L.min-1
, atingindo maiores temperaturas
por um maior período. No experimento de compostagem, ambos tratamentos (T1 e
T2) apresentaram comportamentos similares na maioria dos parâmetros avaliados.
Embora o T2 tenha atingido temperaturas maiores e por um período de tempo maior,
ao final do processo a redução da concentração de coliformes indicou que ambos
tratamentos promoveram a sanitização do substrato. O composto final obtido se
mostrou dentro dos padrões físico-químicos e microbiológicos de um fertilizante
orgânico para os parâmetros avaliados, indicando que a compostagem do digestato,
assim como dos ROA, gerou um produto apto ao uso agrícola. Ao final, foram
produzidas mudas de plantas frutíferas nativas da mata atlântica utilizando o
composto produzido.
