Monitoramento do tratamento biológico e estimativa do potencial de produção de biogás em abatedouro de bovinos e suínos

Abstract

Resumo : Em abatedouros de bovinos e suínos, os efluentes geralmente contêm sangue, gordura, excrementos, substâncias do trato digestivo dos animais, fragmentos de tecidos, caracterizando assim, resíduos com elevada concentração de matéria orgânica e quando não é realizado um tratamento adequado, são sérios os danos ambientais causados. Nessas indústrias, os processos de tratamento mais comuns são as lagoas, em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriana e/ou redução fotossintética. Dentro dos possíveis tipos, pode-se destacar as lagoas anaeróbias, caracterizadas por apresentarem reatores abertos sob condições totalmente anaeróbias e as lagoas facultativas, consideradas as mais simples, onde o efluente fica retido por um determinado período de tempo, até que se aumentem os processos de estabilização da matéria orgânica. Esses efluentes, apresentam características favoráveis à digestão anaeróbia, gerando biogás e biofertilizante, produtos estes que possuem alto valor agregado, promovendo a geração de energia limpa e de baixo custo. Os gráficos de controle de Shewhart são uma das ferramentas utilizadas para detectar quando um sistema de tratamento está sujeito a alterações e variações e se estas são significativas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi monitorar o tratamento biológico e estimar o potencial de produção de biogás em um abatedouro de bovinos e suínos da região Noroeste do Paraná. Foram coletadas semanalmente amostras do efluente, no período de Maio a Outubro de 2017, nos seguintes pontos: (P1) – entrada do efluente na lagoa anaeróbia; (P2) – saída do efluente da lagoa anaeróbia; (P3) – saída do efluente da 2ª lagoa facultativa. As temperaturas ambiente e do líquido foram mensuradas no momento da coleta e os parâmetros de: pH, acidez e alcalinidade total, relação AI/AP, sólidos e suas frações, demanda química de oxigênio (DQO) total e filtrada, óleos e graxas (OG), nitrogênio e fósforo total foram obtidos a partir de análises laboratoriais. O sistema de tratamento foi avaliado por meio de teste de normalidade, estudo da autocorrelação e gráficos de controle de Shewhart. Para estimar o potencial de produção de metano e biogás, foram utilizados o valor da vazão média diária e da carga orgânica removida estimada, em função de DQO total na lagoa anaeróbia. Os parâmetros de temperatura ambiente e do líquido, pH e acidez total ficaram dentro dos limites para uma boa digestão anaeróbia. Os valores de alcalinidade total e relação AI/AP ficaram fora da faixa considerada ótima, porém, estes valores não afetaram o pH que permaneceu próximo a neutralidade. Com relação aos sólidos, foi encontrada uma fração de STV expressiva nos ST, indicando que é possível produzir biogás. Os dados de nitrogênio e fósforo total foram considerados heterogêneos, devido as variações ocorridas ao longo das semanas. Os valores obtidos ao final do processo para temperatura do líquido, pH e OG estão dentro dos padrões de lançamento estabelecidos pela legislação vigente, já a DQO total encontra-se superior ao valor máximo permitido. O uso de gráficos de controle foi essencial na identificação de falhas no processo de tratamento dos efluentes. Considerando-se a produção volumétrica média de metano de 161 m3 dia-1, o volume teórico médio de biogás gerado seria de 214,66 m3 dia-1. A energia extraída do biogás pode contribuir para a redução de impactos ambientais, melhorando a qualidade de vida da população, atendendo a demanda energética necessária para favorecer o mercado e gerando uma nova fonte de renda para as agroindústrias.