Produção de biogás a partir da co-digestão anaeróbica de lamas de suinicultura com farinhas animais

Tese de mestrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011A digestão anaeróbia apresenta-se como uma tecnologia promissora, com a capacidade de integrar a gestão ambiental de resíduos com a produção de energia renovável e a redução da emissão de gases com efeito estufa. Apesar da produção de energia a partir do biogás serem baseadas em tecnologias de combustão convencionais, existe uma conversão de CH4 em CO2, o que torna a energia proveniente do biogás neutra ou negativa, em termos de emissões de CO2. A eficiência da digestão anaeróbia está directamente relacionada com o tipo de substratos utilizados, sendo fundamental avaliar o comportamento destes previamente, normalmente através de ensaios laboratoriais. A gestão ambiental dos resíduos provenientes da criação e processamento de carne, representa uma área de intervenção pouco desenvolvida em Portugal. Este trabalho consistiu no estudo do comportamento da co-digestão anaeróbia, de lamas de suinicultura com farinhas animais provenientes da criação de aves, num regime de temperatura mesofílico, com o objectivo de avaliar a viabilidade de um sistema de produção de biogás baseado nestes substratos. A co-digestão efectuada através de ensaios de biodegradabilidade, em regime descontínuo, decorreu sem problemas de inibição, obtendo-se aumentos de produção entre 61 e 140% para as várias proporções de farinhas utilizadas, relativamente à digestão das lamas de suinicultura isoladamente, e uma conversão em metano de 305 e 636ml CH4/g SV, para as lamas de suinicultura e para as farinhas animais, respectivamente. Um sistema de biogás que utilize os substratos nas condições em estudo, não se mostra viável do ponto de vista económico, devido aos baixos rendimentos provenientes da produção de electricidade a partir do biogás.Anaerobic digestion is a promising technology, with the ability to integrate the waste management with the production of renewable energy and the reduction of greenhouse gases. Despite the use of conventional combustion technologies to convert biogas in electricity, heat or both, the overall process results in the conversion of CH4 in CO2, recording a neutral or negative greenhouse effect. The efficiency of anaerobic digestion is dependent on the type and composition of the material to be digested, so it’s essential to predict the behavior of the substrates prior to a full-scale operation, usually with the use of laboratory tests. The management of wastes from the meat industry (breeding and processing) presents an area of great intervention, and poorly developed in Portugal. This work consisted in the analysis of anaerobic co-digestion performance of pig slurry and bone meal from poultry, in a mesophilic temperature, to assess the viability of a biogas plant, based on the tested substrates. The performed co-digestion in the batch tests developed with no inhibition problems, and with production increments from 61 to 140% in relation to the pig slurry alone, with the different amounts of bone meal added, and a biogas yield of 305 and 636 ml CH4 /g SV, to the pig slurry and bone meal respectively. Additionally, it has been concluded that a biogas plant using the tested substrates in the tested conditions, wouldn’t represent a viable option from the economical point of view, since the income from the electricity production was too low to cope the initial investment