Resumo

O estudo de reatores anaeróbios em laboratório prioriza o controle de determinados parâmetros que são de difícil controle em campo, o que torna dificulta o processo de scale-up. Dentre os parâmetros está a Carga Orgânica Volumétrica. No caso do dejeto suíno, este parâmetro pode sofrer alterações diárias devido às condições climáticas, mudanças no manejo, alimentação dos animais, ente outros. A fim de se verificar o impacto desta variação na produtividade de biogás foi analisado comportamento de um reator CSTR em dois diferentes Tempos de Retenção Hidráulica (20 e 30 dias) durante um período total de 180 dias. Os resultados demonstraram que a elevação da COV resulta em uma piora da eficiência de tratamento, bem como na produção de biogás. O ensaio com TRH de 20 dias obteve uma melhor resposta às alterações de carga orgânica.

Introdução

A suinocultura é uma das principais atividades agropecuárias no Brasil. Com a adoção de sistemas de confinamento e de novas tecnologias, há um aumento da concentração de suínos por área e, consequentemente, de produção de dejetos, que contém altos teores de matéria orgânica, nitrogênio, fósforo, potássio e outros elementos (DUDA e OLIVEIRA, 2009; SOUZA et al., 2008). Quando despejados de forma indiscriminada nos leitos ou aplicados incorretamente ao solo este dejeto se torna um passivo ambiental, causando poluição das águas e solos, além de problemas com odor (KARAKASHEV, SCHMIDT e ANGELIDAKI, 2008).

A digestão anaeróbia de dejetos suínos é uma tecnologia de destaque no tratamento de efluentes agroindustriais devido à sua capacidade de redução do potencial poluidor aliado à produção sustentável de energia através do metano e ao abatimento de emissões de gases do efeito estufa (GEE) (KAPARAJU e RINTALA, 2003). Este processo já é consolidado em muitos países e tem sido visto também como uma fonte de desenvolvimento regional, através de sua aplicação descentralizada em pequenas propriedades (BATZIAS, SIDIRAS e SPYROU, 2005), o que promove produção local de energia e de um biofertilizante de qualidade.

No entanto, em pequenas propriedades há pouca ou nenhuma disponibilidade de mão-de-obra qualificada para a operação de reatores complexos. Desta forma, devido à simplicidade exigida na operação e à estabilidade mesmo em situações de mudança brusca do substrato, o reator anaeróbio de mistura completa (CSTR) é indicado para este tipo de aplicação (BOE e ANGELIDAKI, 2008). Este reator tem como a característica apresentar o mesmo tempo de retenção hidráulica (TRH) e tempo de retenção de sólidos (TRS), situando- se comumente entre 15 e 30 dias (TCHOBANOGLOUS, BURTON e STENSEL, 2003).

Quando estudados em laboratório, os parâmetros de estudo são comumente fixados a fim de se observar o comportamento desses reatores de forma controlada. No entanto, quando levados para o campo é encontrada um grande dificuldade de replicação dos resultados obtidos nos estudos laboratoriais devido à variação natural da carga orgânica e de composição do dejeto.

Assim, o objetivo deste trabalho é verificar os efeitos da variação natural da COV do dejeto suíno na produção de biogás e remoção de matéria orgânica em um reator CSTR, em dois diferentes Tempos de Retenção Hidráulica (TRH).

Autores: Camila Agner D’Aquino; Thiago Carvalho de Mello e Luis Cesar da Costa Jr.