Resumo

Diversas tecnologias vêm sendo aplicadas para promover o reaproveitamento dos resíduos sólidos orgânicos e minimizar os riscos ambientais causados pela disposição inadequada, como também para o tratamento dos resíduos gerados. Dentre elas estão os métodos biológicos, em condições aeróbias ou anaeróbias, com vistas à reciclagem com valorização dos resíduos orgânicos através da conversão em compostos orgânicos para fins agrícolas ou pela produção de biogás que é composto de metano, oxigênio e gás carbônico, através da digestão anaeróbia com recuperação energética ou aproveitamento como gás. O presente trabalho propôs a utilização de resíduos orgânicos oriundos de um restaurante universitário para ser utilizado como substrato na digestão anaeróbia, e utilizar a casca do coco triturada como co-substrato. Os resultados demostraram que se observa que a utilização do co-substrato 50% do coco se mostrou vantajoso tanto na produção de biogás, atingindo um volume acumulado maior que os demais, produzindo aproximadamente 24 NmL de biogás. Quanto à porcentagem de metano, obteve-se valores médio de 37,85% para o RU, 38,88% para o CO10 e 47,30% para o CO50 de metano no biogás produzido, sendo o CO50 que apresentou resultados qualitativos de melhor concentração. A baixa produção do metano pode ter sido ocasionada por um possível desequilíbrio dentro do sistema, dificultando a sua estabilidade.

Introdução

A digestão anaeróbia é um dos métodos mais rentáveis para tratamento de resíduos sólidos orgânicos e recuperação de bioenergia. (LI, 2016). No processo da digestão, os compostos orgânicos de polissacarídeos, proteínas e lipídeos semelhantes aos resíduos orgânicos podem ser convertidos em biogás (50-70% de metano e 25-50% de CO2) em condições anaeróbias para serem utilizados na geração de eletricidade ou calor. Contudo, muitos biodigestores que operam em mono-digestão, estão com uma eficiência relativamente baixa devido a perfis nutricionais desequilibrados, acúmulo de ácidos graxos voláteis (AGVs) e inibição do produto da digestão anaeróbia (ZHANG, 2013).

A utilização da co-digestão anaeróbia de diferentes materiais orgânicos num biodigestor pode aumentar a estabilidade do processo anaeróbio devido a um melhor equilíbrio de carbono para nitrogênio (C/N) (EL-MASHAD; ZHANG, 2010). De acordo com Hartmann et al., (2003) a co-digestão pode, além disso, aliviar o efeito inibitório de concentrações elevadas de amoníaco e sulfeto e exibir uma produção de biogás mais estável devido a uma capacidade tampão melhorada (NAYONO; GALLERT, 2010).

A co-digestão anaeróbica de resíduos de lodos com resíduos de frutas, vegetais e alimentos é uma tecnologia promissora na China, oferecendo muitas vantagens, incluindo um balanço de relação C/N, inibição de amônia e alta produção de biogás, otimizando o desempenho da digestão anaeróbia e recuperação de biogás (GAO; LIU; WANG, 2016).

Um estudo feito por Esposito et al. (2012) combinou diferentes resíduos orgânicos e resultou em um substrato melhor, equilibrado e sortido em termos de nutrientes. Os pré-tratamentos tornam os sólidos orgânicos mais acessíveis e degradáveis aos microrganismos, enquanto que os modelos matemáticos são extremamente úteis para prever o processo de co-digestão.

A co-digestão e tem sido estudado nos últimos 15 a 20 anos (SOSNOWSKI et al., 2003, CECCHI et al., 1988,). As investigações levam em consideração diferentes tipos de sólidos orgânicos em relação à sua natureza e origem, onde os resultados mostraram um efeito sinérgico. Alguns benefícios dos benefícios do processo de co-digestão são (RINTALA; AHRING 1994):

• Diluição dos compostos tóxicos potenciais eventualmente presentes em qualquer dos co-subtrato envolvidos;
• Ajuste do teor de umidade e pH;
• Fornecimento da capacidade tampão necessária à mistura;
• Aumento do conteúdo de material biodegradável;
• Alargamento da gama de estirpes bacterianas que participam no processo;
• Estabilidade na relação C/N.

O presente trabalho tem como objetivo geral avaliar a influência do uso do coco como co-substrato na co-digestão anaeróbia dos resíduos sólidos orgânicos visando a produção de biogás para potencial produção de energia renovável através do metano.

Como objetivos específicos, pretende-se comparar a produção de biogás nesta co-digestão anaeróbia com a de uma digestão padrão (sem utilização de co-substratos), avaliando, assim, a viabilidade de uso deste resíduo. Além disso, será avaliado qual porcentagem da fibra do coco verde, dentre as duas analisadas, se mostrou mais viável para a produção de biogás.

Autores: Natalia Barbosa Amorim; Geísa Vieira Vasconcelos Magalhães; Ari Clecius Alves de Lima; Laís Vilar Albuquerque e Ronaldo Stefanutti.