Efeito do pré-tratamento enzimático na digestão anaeróbia de efluente de abatedouro de peixes

Abstract

Resumo: Em abatedouros de peixes, o efluente geralmente contém substâncias que caracterizam um resíduo com elevada concentração de matéria orgânica, portanto, apresenta um potencial para a produção de biogás e biofertilizantes. Porém, quando não é realizado um tratamento adequado, são sérios os danos ambientais causados. Nas indústrias, tem se adotado o tratamento a partir da digestão anaeróbia, porém, por conter alto teor de gordura, este efluente pode não ser digerido totalmente, por isso, a inclusão de um pré-tratamento enzimático para a remoção prévia de gordura tem se tornado uma alternativa. Esse efluente, apresenta 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. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pré-tratamento enzimático na digestão anaeróbia de efluente de abatedouro de peixes. Para isso, foi utilizado o efluente gerado em uma indústria localizada na região oeste do Paraná. Para o pré-tratamento enzimático empregou-se a bactéria Bacillus megaterium, nas concentrações de SI; 2,5; 5; 7,5; 10 e 12,5%, com as seguintes condições: temperatura de 37 ºC e tempo de tratamento de 72 h. Após isso, avaliou-se a eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) e óleos e graxas (O&G). Na sequência, o efluente pré- tratado foi conduzido ao processo de digestão anaeróbia, avaliando-se semanalmente os parâmetros de pH e sólidos totais (ST), fixos (STF) e voláteis (STV) e ao final do processo o parâmetro de DQO. Com relação ao biogás produzido durante o tratamento, o mesmo foi analisado em relação a composição de CH4, CO2, CO, H2S e H2. Para o pré-tratamento enzimático, as concentrações 7,5% e 10% de inóculo foram mais eficientes na remoção de O&G (72,07 a 81,08%) e a adição de 7,5% de inóculo apresentou melhor resultado para a DQO (43,28%). Na etapa de digestão anaeróbia constatou-se maior eficiência de remoção da matéria orgânica com o uso de menores percentuais de inóculo de fezes bovina, com valores na faixa de 40%. Com relação ao biogás gerado, a concentração de inóculo de 10%, na 5ª semana, proporcionou o maior percentual de metano (em torno de 60%), enquanto o tratamento SI obteve os menores valores durante todo o processo. Sendo assim, é possível afirmar que o uso de inóculo para o pré-tratamento enzimático reduziu significativamente os parâmetros avaliados, além de otimizar a produção de metano no processo de digestão anaeróbia.

Abstract: In fish slaughterhouses, the effluent usually contains substances that characterize a residue with a high concentration of organic matter, therefore, it presents a potential for the production of biogas and biofertilizers. However, when adequate treatment is not carried out, the environmental damage caused is serious. In industries, treatment based on anaerobic digestion has been adopted, however, because it contains a high fat content, this effluent may not be completely digested, therefore, the inclusion of an enzymatic pre-treatment for the prior removal of fat has been become an alternative. This effluent has characteristics favorable to anaerobic digestion, generating biogas and biofertilizer, products that have high added value, promoting the generation of clean and low-cost energy. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of enzymatic pre-treatment on the anaerobic digestion of slaughterhouse effluent of fish. For this, the effluent generated in an industry located in the western region of Paraná was used, which was taken to the laboratory for its characterization and conduction of the experiment. For enzymatic pre-treatment, Bacillus megaterium bacteria were used in concentrations of WI; 2.5; 5; 7.5; 10 and 12.5%, with the following conditions: temperature of 37ºC and treatment time of 72 h. After that, the removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) and oils and greases (O&G) was evaluated. Next, the pre-treated effluent was taken to the anaerobic digestion process, weekly evaluating the parameters of pH and total solids (ST), fixed (STF) and volatile (STV) and, at the end of the process, the COD parameter. Regarding the biogas produced during the treatment, it was analyzed in relation to the composition of CH4, CO2, CO, H2S and H2. For enzymatic pre-treatment, the concentrations of 7.5% and 10% of inoculum were more efficient in removing O&G (72.07 to 81.08%) and the addition of 7.5% inoculum showed the best result for COD (43.28%). In the anaerobic digestion stage, a greater efficiency of removal of organic matter was observed with the use of lower percentages of bovine feces inoculum, with values in the range of 40%. Regarding the biogas generated, the inoculum concentration of 10%, in the 5th week, provided the highest percentage of methane (around 60%), while the WI obtained the lowest values during all weeks. Therefore, it is possible to affirm that the use of inoculum for enzymatic pre-treatment significantly reduced the evaluated parameters, in addition to optimizing the methane production in the anaerobic digestion process.