Resumo: Este trabalho foi realizado com o intuito de se avaliarem a codigestão dos dejetos de bovinos leiteiros e óleo de descarte, por meio das produções específicas de biogás, reduções dos teores de sólidos totais (ST) e voláteis (SV), da demanda química de oxigênio (DQO) e fibra em detergente neutro (FDN). Utilizaram-se 28 biodigestores batelada, abastecidos com substratos contendo 4% de ST e compostos por dejetos de bovinos leiteiros, óleo de descarte (nas doses de 0; 2; 4; 6; 8; 10 e 12% dos STs do substrato e representado pelo resíduo de frituras que foi doado por pastelaria), inóculo e água para diluição. As máximas reduções de SV, DQO e FDN, além das produções específicas de biogás, foram obtidas por modelos quadráticos de predição, estimando-se, assim, as doses ideais de inclusão de óleo. As maiores reduções de DQO, SV e FDN foram de 82,88; 47,53; 51,28 e 49,48%, alcançadas com as inclusões de 5,74; 5,93, 4,77 e 6,45% de óleo de descarte, respectivamente. A inclusão de 4,63% de óleo permitiu alcançar a produção de 0,25 litro de biogás por g SV adicionado, que foi superior em 13% ao rendimento observado nos substratos sem inclusão de óleo. A adição de óleo em substratos contendo dejetos de bovinos leiteiros nas doses entre 4,4 e 6,5% aumenta as produções de biogás e as reduções de sólidos.
Introdução: A biodigestão anaeróbia é uma técnica de tratamento biológico dos resíduos orgânicos com o adicional da geração de biogás e biofertilizante, que podem representar uma importante agregação de valor ao produtor (EL-MASHAD & ZHANG, 2010). Esta técnica é rotineiramente empregada para a estabilização da matéria orgânica contida nos dejetos de bovinos leiteiros, resultando também na redução de patógenos e odores desagradáveis, além da recuperação de energia (AGYEMAN & TAO, 2014; XAVIER & LUCAS JR, 2010); porém, em virtude da presença de constituintes fibrosos e da baixa relação C/N, estes resíduos produzem menores quantidades de biogás e, consequentemente de metano (ORRICO et al., 2007). Os dejetos de bovinos leiteiros apresentam rendimentos inferiores aos de suínos, quando submetidos à biodigestão anaeróbia, sobretudo em virtude dos constituintes fibrosos, que limitam a capacidade de digestão do resíduo. Dentre os resultados de trabalhos realizados com os dejetos de bovinos leiteiros, observa-se um número reduzido de publicações em comparação com os provenientes dos dejetos de suínos, e, ainda, em uma considerável parcela destes trabalhos, os dejetos de bovinos estão associados a outros resíduos, que possuem taxa de degradação mais acelerada e, assim, apresentam maiores rendimentos de biogás. Muitos autores mencionam que a associação dos dejetos de bovinos leiteiros com resíduos urbanos de coleta municipal (MACIASCORRAL et. al. (2008), resíduos de frutas e aves (CALLAGHAN et al. (2002) ou efluente de abatedouro avícola e resíduos de frutas (ALVAREZ & LIDEN, 2008), pode não só incrementar os rendimentos de biogás, mas também resultar na diminuição do tempo de retenção dos substra tos, especialmente pela menor proporção de fração fibrosa nesta composição. Sendo assim, a codigestão dos dejetos originados com a produção animal e resíduos lipídicos é uma técnica que vem sendo explorada devido às características individuais destes resíduos e à melhoria que ocorre quando em associação (MATA-ALVAREZ et al., 2014). Neste estudo, os autores atribuem as limitações dos dejetos à sua baixa carga orgânica e aos elevados teores de N amoniacal, que podem melhorar as condições dos substratos em digestão quando consideradas as elevadas taxas orgânicas e os baixos teores de N dos resíduos lipídicos. Estas características de ambos os resíduos poderiam resultar em melhor ajuste da produção de ácidos graxos, em função do material orgânico degradado, além de adequação do poder tampão e ajuste das concentrações de N amoniacal, atendendo assim às necessidades para o crescimento microbiano e, consequentemente, para a produção de biogás (CHENXI et al., 2011). Apesar dos efeitos benéficos da codigestão destes substratos, existe a preocupação de problemas operacionais nos biodigestores, conforme há o acréscimo de óleo na composição dos substratos. O entupimento dos biodigestores, a dificuldade de solubilidade dos substratos em função da separação de fases e a flotação da biomassa foram relatados por CIRNE et al. (2007) e poderiam limitar a eficiência no processo de digestão de substratos contendo teores lipídicos mais elevados, além da possibilidade de ocorrência de toxicidade causada pelos ácidos graxos de cadeia longa (FERREIRA et al., 2012). Os rendimentos da biodigestão anaeróbia dos dejetos de bovinos, quando utilizados como único componente dos substratos, foram avaliados em ensaio realizado por ORRICO JÚNIOR et al. (2012), que verificaram valores de até 370 litros de biogás e 250 litros de metano por kg de SV adicionado. Estes valores podem ser acrescidos, quando os resíduos lipídicos atuam em conjunto com os dejetos de bovinos, incrementando em até 41,1% os rendimentos de biogás e metano (ZHANG et al., 2013). Com a execução deste trabalho, objetivou-se avaliar o desempenho de biodigestores abastecidos com dejetos de bovino e níveis de inclusão de óleo de descarte na composição de substratos, por meio das reduções dos teores dos contituintes sólidos e fibrosos, da demanda química de oxigênio (DQO), das produções específicas de biogás e de N do biofertilizante.
Autores: ANA C. A. ORRICO; WALTER R. T. LOPES; DÉBORA M. MANARELLI; MARCO A. P. ORRICO JUNIOR e NATÁLIA DA S. SUNADA.
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