Digestão anaeróbia de resíduos de alimentos em distintas cargas orgânicas

Abstract

O tratamento de resíduos de alimentos (RA) por digestão anaeróbia vem crescendo nas últimas décadas, principalmente por gerar um gás combustível, o metano. Apesar das vantagens, os RA possuem algumas características que afetam negativamente o metabolismo da complexa comunidade microbiana envolvida no processo, como o pH ácido e a baixa relação carbono / nitrogênio (C/N). O experimento foi conduzido para avaliar o efeito do aumento da carga orgânica na digestão anaeróbia de RA. A carga orgânica volumétrica (COV) mais eficiente nas condições estudadas e o indicador de alerta precoce mais apropriado para a cessação de produção de biogás foram propostos. A digestão de resíduos de alimentos oriundos do restaurante universitário da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) foi comparada em três distintas COVs: 0,4; 1,0 e 1,2 kgSV m-3 dia-1 em dois biodigestores de escala piloto (238 L cada). O melhor rendimento em metano (14,9 L kgSVadc-1) e a maior degradação de sólidos voláteis (94,5%) foram obtidos com a carga de 0,4 kgSV m-3 dia-1, porém a maior produção de biogás (2,7 L dia-1) foi obtida com a COV de 1,0 kgSV m-3 dia-1. A maior COV (1,2 kgSV m-3 dia-1) levou à acidificação do meio e a produção de biogás cessou após 48 dias do início do ensaio. Os comportamentos do pH, das concentrações de fósforo reativo e ácidos graxos voláteis, da alcalinidade total e da concentração de metano no biogás foram avaliados na COV de 1,2 kgSV m-3 dia-1. Entre estes parâmetros, a concentração de fósforo reativo nos digestores teve a maior variação do início da operação até a ocorrência da falha, aumentando 67 vezes. Portanto, a concentração de fósforo nos digestores foi selecionada como o principal indicador de alerta precoce para a cessação na produção de biogás.