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Alternativas para o aproveitamento e disposição final do efluente de um sistema de metanização de resíduos alimentares

Resumo

Um Sistema de Metanização de Resíduos Alimentares (SMRA) compreendido por um reator anaeróbio (RA), reator UASB e Filtros foi monitorado por um período de 6 meses a fim de caracterizar o efluente final produzido (digestato). Duas alternativas de tratamento do digestato visando a obtenção de subprodutos com valor agregado foram testadas em escala laboratorial. A primeira foi um tratamento biológico por meio de um inoculo misto Algas+Lodo Ativado enquanto a segunda foi um processo de precipitação química mediante adição de Ca(OH)2. A aplicação do inoculo misto produziu eficiências de remoção de DQO, NAT e P-Total de 96%, 72% e 31%, enquanto a precipitação com Ca(OH)2 em doses de 800 mg permitiu eficiências de 36%, 16%, 100%, respectivamente. Os resultados sugerem que à aplicação de um tratamento algal com ocorrência de pH básicos seguida do processo de precipitação química pode ser uma alternativa sustentável para a recuperação de nutrientes do digestato da metanização de RA.

Introdução

A Digestão Anaeróbia (DA) tem sido aplicada para o tratamento de resíduos orgânicos, incluindo resíduos alimentares (RA). Isto se deve especialmente a possibilidade de produzir e recuperar subprodutos com valor agregado como o biogás, biomassa e nutrientes que podem aplicar-se na produção de energia, biocombustíveis, produção de rações para animais, fertilizantes para a agricultura, etc. (ROVINS, 2006; TAMPIO et al., 2016). Uma das principais limitações a respeito da aplicação da DA para o tratamento de RA é o gerenciamento do efluente digerido anaerobicamente (digestato), que é produzido em grande quantidade e apresenta altas concentrações de matéria orgânica e nutrientes, especialmente amônia e fósforo (ZHAO et al., 2015; TAMPIO et al., 2016).

A disposição inadequada do digestato nos solos, ou em corpos d´água produzem impactos ambientais como a eutrofização, alteração das propriedades físico-químicas dos solos limitando a agricultura e outros usos, além de constituir uma perda de nutrientes com potencial de aproveitamento. A partir disso, algumas pesquisas têm avaliado diferentes tecnologias para o pós-tratamento e a disposição final do digestato da DA de RA, incluindo sua recirculação, precipitação química, stripping/absorção de amônia, produção de algas, entre outros (ZHAO et al., 2015; BOUSEK et al., 2016). Contudo, ainda é necessário identificar os melhores cenários e condições para a aplicação de cada tecnologia (HUANG et al., 2016; TAMPIO et al., 2016).

Desde 2014 na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) está em operação um sistema de metanização que recebe os resíduos alimentares provenientes dos restaurantes universitários (SMRA). O SMRA é composto por uma unidade de metanização de resíduos (pMethar) e outra de aproveitamento energético. O biogás produzido na pMethar é queimado, ou coletado e armazenado para produção de eletricidade. Atualmente, poucas alternativas têm sido avaliadas para o tratamento e disposição sustentáveis do digestato gerado pela DA dos RA, especialmente aquelas que visam ao aproveitamento do conteúdo de nutrientes e a geração de subprodutos com valor agregado. O objetivo do presente estudo foi avaliar o potencial de duas alternativas de tratamento visando a recuperação de nutrientes e o reuso do efluente de um sistema de metanização de resíduos alimentares a fim de incrementar a sustentabilidade econômica e ambiental desse processo.

Autores: Andrés Felipe Torres Franco;  Lucas Antônio de Oliveira Melgaço;  César Rossas Mota Filho e  Carlos Augusto de Lemos Chernicharo.

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