Avaliação da geração de biogás sob diferentes condições de biodegradação de resíduos alimentares

CNPQOs resíduos sólidos orgânicos representam mais de 50% dos resíduos sólidos gerados no Brasil, que aliado ao principal subproduto gerado nas estações de tratamento de esgoto e nas indústrias, o lodo, podem ser co-digeridos e intensificar a geração de biogás e metano, tornando-se uma importante fonte de alternativa energética, além de reduzir os impactos ambientais decorrentes das disposições inadequadas destes resíduos e das emissões dos gases de efeito estufa. Deste modo, esta pesquisa possui como objetivos a análise da geração de biogás e metano na co-digestão do resíduo alimentar com lodo anaeróbio (doméstico e industrial) em duas proporções de substrato/inóculo (1:11 e 1:6); além da análise da influência das cascas cítricas e ácidas no processo de digestão anaeróbia; e o estudo da variabilidade destes lodos e a sua influência na co-digestão, através da realização de ensaios de Potencial Bioquímico do Metano (BMP). A partir dos resultados obtidos, foi constatado o aumento da geração de biogás proporcionada pela adição do lodo, evidenciando a sinergia proporcionada pela complementariedade das características dos substratos envolvidos. Entretanto, em termos de geração de metano, foi constatada a acidificação e a inibição da atividade metanogênica nos biorreatores contendo resíduo, que pode ter sido favorecido pela predominância das características do substrato utilizado, como um pH ácido, alta relação C/N, elevada presença de amido e lipídeos que podem ter favorecido o acúmulo de ácidos graxos voláteis e a acidificação do meio; bem como a baixa alcalinidade dos inóculos utilizados, que não forneceram o tamponamento suficiente. Observou-se também que adição de cascas cítricas e ácidas proporcionou um leve aumento no volume acumulado de biogás e metano em relação à co-digestão sem a adição das casas, provavelmente em decorrência da melhora da relação C/N do meio. É possível verificar ainda a variabilidade dos lodos oriundos de diferentes origens e a similaridade (em termos de volume acumulado de biogás) dos lodos provenientes da mesma origem, apesar de terem sido coletados em épocas diferentes. Com este trabalho foi possível analisar a influência das características dos substratos na digestão anaeróbia; a importância da sua caracterização prévia no intuito de evitar possíveis falhas no processo; bem como a relevância do tamponamento do sistema e a carga orgânica adequada para evitar a acidificação do meio e a inibição da formação de metano.The solid organic waste represents more than 50% of the solid waste generated in Brazil, that associated with the main byproduct generated in sewage treatment stations and industries, the sludge, can be co-digested and increase the generation of biogas and methane, making it an important source of alternative energy, besides reducing environmental impacts due the inadequate provisions of this waste and emissions of greenhouse effect gases. The objective of this research was to analyze the biogas and methane generation in the co-digestion of food waste with anaerobic sludge (domestic and industrial), in two substrate/inoculum ratios (1:11 and 1:6); as well as the analysis of the influence of the citric and acid peels in the anaerobic digestion process; and the study of the variability of these sludges in the co-digestion, through the conduction of Potential Biochemical Methane (PBM) tests. From the obtained results, it was observed the increase of biogas generation provided by the addition of sludge, indicateng the synergy provided by the complementary characteristics of the substrates involved. However, in terms of methane generation, it was observed the acidification and inhibition of the methanogenic activity in the bioreactors containing residue, probably due to the predominance of their characteristics, such as acidic pH, high C/N ratio, high presence of starch and lipids that may have favored the accumulation of volatile fatty acids and the acidification of the environment; as well as the low alkalinity of the inoculants used, which did not provide sufficient buffering. It was observed that the addition of citrus and acid peels provided a level of increase in the accumulated volume of biogas and methane in relation to the co-digestion without the addition of the peels, probably due to the improvement in the C/N ratio of the medium. It’s possible to verify the variability of sludge from different sources, and the similarity (in terms of cumulative volume of biogas) of the sludges from the same source, despite being collected at different times. With this project, it was possible to analyze the influence of the characteristics of substrates in anaerobic digestion; the importance of its previous characterization in order to avoid possible failures in the process; as well as the relevance of buffering the system and the appropriate organic load to avoid acidification of the environment and inhibition of methane formation