Comparação entre os processos mesofílico e termofílico para digestão anaeróbia da fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (FORSU)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Conte, Gabriela Guerrize
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Anaerobic digestion; Biogas; Biogás; Digestão anaeróbia; FORSU; OFMSW
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-03072020-074625/

O aumento da geração de resíduos sólidos associado ao processo de urbanização intensificou a preocupação mundial em relação à escassez de áreas para disposição final e a busca por novas tecnologias de tratamento. A digestão anaeróbia, também conhecida como biometanização, é uma alternativa ambientalmente adequada de tratamento para a fração orgânica dos resíduos sólidos urbanos (FORSU), produzindo biogás e digestato, que pode ser utilizado como fertilizante. Esse processo é influenciado por diversos fatores ambientais, sendo a temperatura uma das variáveis mais importantes, pois determina o balanço econômico e a performance do sistema. Nesse contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar e comparar a produção de biogás utilizando diferentes temperaturas, sendo elas: mesofílica a temperatura ambiente sem aquecimento, com temperatura média diária de 25 ± 2 °C (Tamb), mesofílica aquecida a 35 ± 2 °C (T35) e termofílica aquecida a 55 ± 2 °C (T55). Os experimentos foram realizados em sistema de batelada em digestores de 5 L utilizando como substrato FORSU padrão (FORSUp) e lodo granular de avícola na proporção de 1:2 gSTVsubstrato/gSTVinóculo. O inóculo avícola foi testado juntamente com outros três candidatos a inóculo em teste de Atividade Metanogênica Específica (AME), no qual obteve o melhor resultado de 0,5838 ± 0,0026 gDQOCH4.g STV-1 .d-1. O inóculo passou por uma estratégia de aclimatação e adaptação para se adequar às temperaturas de operação e ao substrato utilizado, que foram fundamentais para a estabilidade do processo. O substrato, inóculo e meios reacionais foram caracterizados a partir de análises físico-químicas, e o inóculo e digestatos quanto a morfologia dos microrganismos através de análises de microscopia óptica de contraste de fase e fluorescência. O biogás foi medido e caracterizado quanto aos teores de CH4, CO2, N2, H2 e H2S. Foram encontrados valores de produção específica de metano de 65,49; 80,34 e 150,70 NmLCH4/gSTV para os reatores Tamb, T35 e T55, respectivamente. O digestato de todos os reatores possui potencial para aplicação na agricultura, se combinado com um pós-tratamento para a estabilização completa do material.