Codigestão anaeróbia de biomassa de algas e vinhaça para produção de metano

Abstract

As microalgas são um substrato promissor para recuperação de energia através da produção de metano via digestão anaeróbia. Entretanto, a resistência à hidrólise devido a composição da parede celular, e consequente baixa relação carbono nitrogênio (C/N) é considerada um dos principais fatores limitantes da sua biodegradabilidade. Neste sentido, para melhorar a relação C/N e a biodegradabilidade da biomassa algal (BA), utilizou-se a vinhaça de cana-de-açúcar (V) como um cosubstrato para a codigestão anaeróbia, visando um aumento do rendimento de metano (CH4). Dessa forma, foram realizados testes de potencial bioquímico de metano (PBM), delineados para averiguar se a mistura proporcionava melhores condições de estabilidade e rendimento. A codigestão dos substratos proporcionou um aumento de 120% no rendimento de CH4 e 12% no efeito sinérgico em relação ao obtido na digestão anaeróbia de biomassa algal. A partir dos testes PBM, o escalonamento do processo de codigestão foi testado em sistema de reator de dois estágios durante 270 dias, um reator acidogênico (RA) que possuiu TDH e COV (com base em DQO) de 4 dias e 5,26 kg·m-3. d-1 e um reator metanogênico (RM) com TDH e COV de 22 dias e 0,25 kg. m-3. d-1, respectivamente, sendo analisadas três fases distintas. Verificou-se que um sistema de reatores de dois estágios pode ser conduzido para valorização de resíduos orgânicos de difícil biodegradabilidade, como a biomassa de microalgas, sendo, portanto, um tipo de pré-tratamento para substratos como a BA, principalmente aliadas a outros tipos de pré-tratamentos, como o utilizado neste trabalho.