Avaliação do potencial bioquímico de biogás de diferentes substratos com inóculo enriquecido
Resumo
Resumo : O avanço da industrialização tem elevado a geração de resíduos e efluentes com alto teor de compostos orgânicos, os quais são suscetíveis à digestão anaeróbia, gerando biogás, uma fonte renovável com potencial para suprir parte da demanda energética. O Brasil possui grande potencial para o aproveitamento de resíduos agropecuários e agroindustriais nessa rota. Para viabilizar essa conversão, é necessário estimar o potencial energético dos substratos, que pode ser realizado por meio de ensaios de Potencial Bioquímico de Biogás (PBB). Esses ensaios, no entanto, são influenciados pela atividade metabólica do inóculo, o que justifica a aclimatação e o enriquecimento prévio. Estudos nessa área ainda são recentes, especialmente com substratos alternativos e mistos. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o PBB da biomassa de poda urbana (PODA), efluente de abatedouro e processamento de aves e peixes (EFLU), resíduo sólido de amidonaria de milho (MILHO) e farinha de carne e ossos bovinos (OSSO), utilizando um inóculo de cultura mista composto por esterco de gado leiteiro e digestato de biodigestores de estações de tratamentos de efluentes de laticínios e de suinocultura. O inóculo foi aclimatado por 70 dias e enriquecido por 22 semanas com resíduos lignocelulósicos, leite em pó, flocão de milho e óleo de girassol. Como controle positivo utilizou-se celulose microcristalina e, como controle negativo, apenas o inóculo. Os ensaios de PBB foram conduzidos por 22 dias sob agitação e temperatura controladas. Foram realizadas análises de pH, sólidos totais, nitrogênio total e amoniacal nos substratos e nas suspensões reacionais, além dos sólidos suspensos para o inóculo. O efluente de abatedouro apresentou o maior PBB (767 mL·gSV?¹), sendo o substrato mais compatível com a composição microbiana utilizada. A farinha de carne e ossos apresentou 191 mL·gSV?¹, a poda urbana 147 mL·gSV?¹ e o resíduo de milho 125 mL·gSV?¹. O inóculo demonstrou limitações na degradação dos substratos, evidenciadas pelo valor obtido para a celulose (544 mL·gSV?¹), abaixo do teórico (750 mL·gSV?¹), indicando que ainda há margem para aprimoramentos nas etapas de aclimatação e enriquecimento Abstract : The advancement of industrialization has increased the generation of waste and effluents with high levels of organic compounds, which are susceptible to anaerobic digestion, generating biogas, a renewable source with the potential to meet part of the energy demand. Brazil has great potential for the use of agricultural and agro-industrial waste in this route. To make this conversion viable, it is necessary to estimate the energy potential of the substrates, which can be performed through Biochemical Biogas Potential (BBP) tests. These tests, however, are influenced by the metabolic activity of the inoculum, which justifies acclimatization and prior enrichment. Studies in this area are still recent, especially with alternative and mixed substrates. Thus, this study aimed to evaluate the PBB of urban pruning biomass (PODA), effluent from slaughterhouses and poultry and fish processing (EFLU), solid residue from corn starch (MILHO) and bovine meat and bone meal (OSSO), using a mixed culture inoculum composed of dairy cattle manure and digestate from dairy and swine effluent treatment plants. The inoculum was acclimatized for 70 days and enriched for 22 weeks with lignocellulosic residues, powdered milk, corn flakes and sunflower oil. Microcrystalline cellulose was used as a positive control and, as a negative control, only the inoculum. The PBB tests were conducted for 22 days under controlled agitation and temperature. Analyses of pH, total solids, total and ammonia nitrogen were performed in the substrates and reaction suspensions, in addition to the suspended solids for the inoculum. The slaughterhouse effluent presented the highest PBB (767 mL gSV?¹), being the most compatible substrate with the microbial composition used. The meat and bone meal presented 191 mL gSV?¹, the urban pruning 147 mL gSV?¹ and the corn residue 125 mL gSV?¹. The inoculum showed limitations in the degradation of the substrates, evidenced by the value obtained for cellulose (544 mL gSV?¹), below the theoretical (750 mL gSV?¹), indicating that there is still room for improvements in the acclimatization and enrichment stages