Investigação da biodigestão anaeróbia de efluente de suinocultura e casca de arroz

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Leite, Sibele Augusta Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Campinas; Externas/Outras Instituições
• Palavras-chave em Português: Resíduos agroindustriais; Resíduos agrícolas; Lingnocelulose; Tecnologia social; Agronomia
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30047; https://doi.org/10.47749/T/UNICAMP.2019.1088677

O propósito desta Tese foi investigar o processo de biodigestão anaeróbia, como ferramenta para a valorização de resíduos agropecuários, em especial o efluente de suinocultura e a casca de arroz. O trabalho iniciou com uma investigação da casca de arroz, do pseudocaule de bananeira e do efluente de suinocultura, para produção de materiais e/ou energia. Em seguida, trouxe a temperatura de operação e a presença de agitação e de casca de arroz como foco de investigação no desempenho da biodigestão anaeróbia. Avaliou-se, também, o efeito da inoculação de microrganismos provenientes do conteúdo ruminal e do processo em regime semicontínuo, a fim de melhorar o aproveitamento da casca de arroz, para geração de biogás. A partir da investigação da codigestão, foi possível estimar que menos de 60 % da casca de arroz adicionada foi biodegradada. Ainda assim, a presença deste resíduo foi um fator estatisticamente significativo na produção de biogás. A agitação intermitente, em regime laminar, também se mostrou significativa para a produção de biogás, em escala piloto. Por exemplo, nos pilotos operados em regime semicontínuo, a agitação foi responsável por uma produção de biogás 40 % superior. Os biodigestores operados a 35 ºC demostraram maior rapidez na estabilização do processo, comparados aos biodigestores operados a 50 ºC. Entretanto, mesmo a 35 ºC, o start-up dos biodigestores pilotos foi lento e a produção de metano foi comprometida. O uso de inóculo enriquecido com microrganismos, provenientes do conteúdo ruminal, aumentou a eficiência de conversão da matéria orgânica de 40,2 % (inóculo não enriquecido), para 80,8% e 88,9 % (enriquecido com estrume bovino e bolo ruminal, respectivamente) e melhorou o start-up dos biodigestores em escala de bancada e piloto. Em regime semicontínuo, a geração de biogás variou de 0,1 a 0,75 L/ L d, sendo compatível com valores da literatura. Nesta etapa, o monitoramento do FOS/TAC (medida de alcalinidade parcial) se demonstrou eficiente para direcionar a carga orgânica aplicada e a produção de biogás. No último capítulo, utilizando os resultados obtidos frente ao controle da temperatura e da agitação e o uso da codigestão com resíduos lignocelulósicos, foi proposta uma pequena unidade de biodigestão anaeróbia de efluente de suinocultura/cogeração de energia, como foco de aplicação em Tecnologia Social. O investimento apresentou um Tempo de Retorno entre 5 a 6 anos, em função da energia elétrica gerada, podendo se tornar mais atrativo se considerar os ganhos nas condições sanitárias e ambientais. Palavras-chave: resíduos agropecuários, resíduos lignocelulósicos, monitoramento do processo, tecnologia social, cogeração de energia.