Uso de reciclo e aquecimento nas cargas diárias de biodigestores abastecidos com dejetos de bovinos e batata doce

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Akamine, Luana Alves [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Amido; Digestão anaeróbia; Digestato; Energia renovável; Tuberosas; Anaerobic digestion; Digestate; Renewable energy; Starch; Tuberous
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/211037

A digestão anaeróbia (DA) de dejetos de animais nas propriedades rurais é uma tecnologia que visa o tratamento dos resíduos, a segurança energética e a reciclagem de insumos, com o uso do biogás e do biofertilizante. A co-digestão anaeróbia (CoDA) desses dejetos com culturas energéticas, aliada à aplicação de pré-tratamentos, é uma estratégia para aumentar a eficiência dos sistemas, tornando-os mais atrativos economicamente. Desta forma, o objetivo com este trabalho foi estudar a CoDA dos dejetos de bovinos leiteiros com batata doce, como suplemento de carbono, explorando os efeitos do reciclo do biofertilizante e do aquecimento das cargas diárias (CD), em reatores tubulares semi-contínuos (60L, tempo de retenção hidráulica de 30 dias e carga orgânica volumétrica de 0,65 gSV Lreator-1 d-1). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial com um tratamento adicional (2 x 2 + 1), com quatro repetições, sendo avaliados os fatores, uso do reciclo e aplicação de aquecimento (40°C) das CD, e o tratamento controle, sem a aplicação de nenhum dos fatores. O tratamento adicional foi a monodigestão do dejeto bovino, sem aplicação dos fatores. O ensaio foi desenvolvido em temperatura ambiente, e posteriormente, em temperatura controlada (20°C), com objetivo de verificar a influência do aquecimento da CD. Ao final foi realizado o estudo de viabilidade energética do aquecimento das CD a partir do uso do biogás produzido em um sistema de DA, em escala real. As maiores (p<0,05) produções diárias de biogás (ambiente externo) foram alcançadas pelos tratamentos com reciclo (24,2 L d-1) e com aquecimento (24,7 L d-1), quando comparados ao tratamento controle (22,5 L d-1), mostrando que a aplicação dos fatores, isoladamente, apresentou efeito positivo na CoDA de dejetos de bovinos e batata doce. O tratamento com aplicação do aquecimento (ambiente externo) apresentou as maiores (p<0,05) produções específicas de biogás (652,4 L kgSVadic-1) e metano (420,3 L kgSVadic-1). Contudo, para o tratamento com reciclo reporta-se o maior teor de sólidos no afluente, advindos do reciclo, que resultou em menores rendimentos por sólidos adicionados. No ambiente controlado, os fatores aplicados isoladamente e em conjunto, não apresentaram efeito positivo, porém, a CoDA apresentou rendimento diário de biogás relevante, com acréscimo de 32,7% em relação a monodigestão. Todos os tratamentos (ambiente externo) apresentaram concentrações de alcalinidade total e acidez volátil dentro das faixas consideradas estáveis para os sistemas. O uso do reciclo promoveu maior alcalinidade nos afluentes e efluentes dos biodigestores. No cenário avaliado, a quantidade de biogás produzida como resultado do aquecimento, colaborou apenas com 35,7% do total de energia térmica requerida no processo, tendo apresentado balanço negativo. Por fim, conclui-se que a CoDA aliada a aplicação do reciclo é uma alternativa interessante para a reciclagem da energia e dos nutrientes contidos nos dejetos de bovinos leiteiros sobre as perspectivas técnica e ambiental.