Bioprocessos únicos e integrados na estabilização de resíduos de restaurante

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Poncio, Anna Paula
• Orientador(a): Tavares, Maria Herminia Ferreira
• Banca de defesa: Tavares, Maria Herminia Ferreira , Lorin, Higor Eisten Francisconi , Nobrega, Lucia Helena Pereira , Gomes, Simone Damasceno , Prior, Maritane
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual do Oeste do Paraná; Medianeira
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
• Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Resíduos orgânicos; Vermicompostagem; Gestão integrada de resíduos sólidos; Organic wastes; Vermicomposting; Integrated solid waste mangement
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::RESIDUOS SOLIDOS, DOMESTICOS E INDUSTRIAIS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30179

A gestão de resíduos é um grande desafio nas sociedades modernas, fundamental para a sustentabilidade ambiental e melhoria da qualidade de vida. O setor de alimentação tem sido uma das principais fontes de geração de resíduos nos últimos anos e os restaurantes se destacam pela abundância de resíduos alimentares gerados, classificados como resíduos sólidos orgânicos (RSO). Estima-se que 931 milhões de toneladas de resíduos alimentares (RA) foram gerados em 2019, sendo 26% provenientes de food service. Quando dispostos no meio ambiente de forma incorreta, geram problemas como lixiviação de nutrientes, emissão de gases poluentes e contaminação, sendo considerado um problema de saúde pública. Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes bioprocessos de estabilização sobre RSO gerados em restaurantes, com relação às características físico-químicas e ao valor agronômico do produto final. Para tanto, foram realizados tratamentos aeróbios de compostagem, vermicompostagem direta e vermicompostagem integrada com pré-tratamento de compostagem e tratamentos anaeróbios por meio de monodigestão anaeróbia (MonoDA) e codigestão anaeróbia (CoDA). A compostagem foi realizada durante 100 dias, por meio de composteiras fechadas. Foram realizados três tratamentos, todos em triplicata, com diferentes proporções em volume de RA e aparas de grama, como agente estruturante. O desempenho do processo foi avaliado quanto à temperatura e reduções de massa e volume, os compostos orgânicos quanto às características físico-químicas e espectroscópicas. A vermicompostagem foi realizada por meio de seis tratamentos, sendo três com resíduos pré-compostados por 25 dias (T4, T5 e T6), oriundos dos tratamentos de compostagem citados e três tratamentos com as mesmas proporções, porém com resíduos crus (T1, T2 e T3). Ao final, foram avaliadas as características físico-químicas e espectroscópicas dos vermicompostos, número de ovos, minhocas jovens e adultas. Para os ensaios anaeróbios foram utilizados RA diluídos com água para a MonoDA e água residuária de bovinocultura de leite para a CoDA. Estes foram conduzidos por 60 dias. O desempenho dos processos foi avaliado por meio do potencial de produção de biogás, potencial de produção de metano, teor de metano no biogás e características físico-químicas do digestato. No resultado da compostagem, observou-se interferência do percentual de RA em alguns parâmetros. O tratamento T2, realizado com o maior percentual de alimento, apresentou o menor índice exotérmico (2329,9 °C), em relação aos demais tratamentos e menores valores de pH, CTC e relação CTC:COT. A análise dos componentes principais (ACP) revelou semelhança entre os compostos de T1 e T3 aos 100 dias de processo e maior proximidade com parâmetros de maturidade, enquanto T2 apresentou tendência oposta. Os processos de vermicompostagem direta e vermicompostagem integrada, com pré-tratamento em composteiras fechadas, apresentaram resultado semelhante quanto à adaptação e sobrevivência das minhocas e quanto à análise espectroscópica. Com relação às características físico-químicas, a análise multivariada permitiu concluir que apenas o tratamento T6 se diferenciou dos demais. Nas condições estudadas a qualidade do vermicomposto sofreu influência pela integração dos bioprocessos apenas na proporção 40% RA e 60% aparas de grama (T6). Nos tratamentos anaeróbios, a melhor condição de recuperação de energia ocorreu por meio de CoDA, com teor de metano de 56,22%, produção de biogás em 0,642 L g-1SVadd d-1 e produção de metano em 0,352 L CH4g-1SVadd d-1, porém o processo demonstrou indícios de desequilíbrio e acidificação ao final de60 dias. A MonoDA produziu menor quantidade de biogás e teor de metano, com acidificação anterior à CoDA. As análises permitiram concluir que os processos realizados são alternativas viáveis para a reciclagem de nutrientes contidos nos RA e para geração de energia limpa, porém a integração de processos não trouxe vantagens adicionais para a vermicompostagem.