Resumo

O presente trabalho apresenta um estudo da codigestão de lodo de esgoto com resíduo alimentar em escala de bancada. Diferentes proporções da mistura (volume de lodo: volume de resíduo alimentar) foram avaliadas em um primeiro ensaio: 100:0 (controle); 20:80; 40:60; 60:40 e 80:20, seguido de um segundo ensaio com proporções: 90:10; 85:15; 80:20 e 75:25, e ajuste do pH inicial para 7,5. O estudo resultou em uma inibição da produção de metano no primeiro ensaio e um aumento considerável na produção de biogás no segundo para todas as condições testadas. A melhor condição encontrada foi a mistura de 90% lodo e 10% resíduo, que apresentou maior produção de metano (184,2 mL CH4/g SV aplicados) comparada à digestão de somente lodo (137,6 mL CH4/g SV aplicados). Nesta condição, a redução de STV foi de 67,2% e a % metano no biogás de 76,1%, enquanto o controle apresentou redução de STV de 51,1% e biogás com 67,0% de metano.

Introdução

Sabe-se que até 60% do custo total do tratamento de águas residuárias municipais é proveniente de gerenciamento dos lodos (adensamento, estabilização, condicionamento, desidratação e disposição final). Como resultado, um esforço significativo tem sido dedicado para minimizar a produção de lodos ou aperfeiçoar seu tratamento (WANG et al., 2008; BRISOLARA e QI, 2011; NGHIEM et al., 2014; SEMBLANTE et al., 2014).

Devido ao crescente aumento populacional e consequente aumento da produção de lodo nas ETE, a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), contemplada na Lei n° 12.305/2010 (BRASIL, 2010), estabeleceu a necessidade de se gerir corretamente este lodo. A partir da criação da PNRS, foi determinado que os resíduos sólidos devem ser tratados e recuperados por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, antes de sua disposição final. São exemplos de tratamentos passíveis de serem aplicados no país a compostagem, a recuperação energética, a reciclagem e a disposição em aterros sanitários.

Uma eficaz e ambientalmente correta gestão do lodo seria a digestão anaeróbia. Além do benefício da aplicação do lodo digerido como fertilizante, a produção de biogás na digestão anaeróbia é cada vez mais atrativa como uma tecnologia viável para produção de energia renovável devido a crescentes preocupações com a segurança energética, impactos ambientais e aumento do custo de energia para o tratamento de águas residuais (KHANAL et al., 2008; JENICEK et al., 2013).

A codigestão de lodo com um ou mais substratos tornou-se uma alternativa para melhorar o rendimento da digestão anaeróbia. O cosubstrato pode fornecer nutrientes que estejam deficientes no lodo e, ao mesmo tempo, proporcionar um efeito sinergético positivo no meio, conduzindo à digestão estável e a melhorias no rendimento de biogás (JENSEN et al., 2014; MATA-ALVAREZ et al., 2014; YADVIKA et al., 2004).

Historicamente, a codigestão anaeróbia de lodo de esgoto e fração orgânica de resíduo sólido (FORSU) é a mais relatada na literatura. A FORSU pode fornecer nutrientes que estejam deficientes no lodo e, ao mesmo tempo, proporcionar um efeito sinergético positivo no meio, conduzindo à digestão estável e a melhorias no rendimento de metano. Assim, a codigestão do lodo gerado nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) com a FORSU pode contribuir para uma maior produção de metano, permitindo seu uso como insumo energético, sem prejudicar a estabilização do lodo. Soluções tecnológicas como a codigestão de lodo de esgoto com resíduo alimentar são exemplos de tratamentos passíveis de serem aplicados, já que diversos autores relatam resultados satisfatórios com essa tecnologia (KIM et al., 2003; GOU et al., 2014 e ZHANG et al., 2016).[

Diante disso, o objetivo deste trabalho é avaliar o efeito da adição de resíduo alimentar, proveniente de um restaurante universitário, na codigestão anaeróbia de lodo visando ao aumento da produção de metano. O estudo foi conduzido em escala de bancada, com diferentes proporções da mistura (volume de lodo: volume de resíduo alimentar).

Autores: Janaína dos Santos Ferreira; Isaac Volschan Jr. e Magali Christe Cammarota.