Co-digestão anaeróbia de resíduos orgânicos urbanos, agroindustriais e agropecuários: recuperação de biogás, nutrientes e água

• Processo: 22/03924-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Acordo de Cooperação: Secretaria de Meio Ambiente, Infraestrutura e Logística - Fundação Florestal
• Pesquisador responsável: Roberto Alves de Oliveira
• Beneficiário: Roberto Alves de Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Leonardo Lucas Madaleno ; Maria Inês Tiraboschi Ferro ; Rose Maria Duda ; Valciney Gomes de Barros
• Assunto(s): Digestão anaeróbia Metano Reator UASB Resíduos urbanos Estações de tratamento de água Tratamento de águas residuárias Vinhaça Cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Digestão Anaeróbia | Fração orgânica de resíduos sólidos urbanos | lodo de estação de tratamento de água para abastecimento humano | Metano | reator UASB | Vinhaça de cana-de-açúcar | Tratamento Anaeróbio de Efluentes

Resumo

Neste trabalho será avaliada a co-digestão anaeróbia de resíduos sólidos de vegetais, provenientes de varejões, supermercados e feiras-livres, com lodo de estação de tratamento de água para abastecimento público (ETA), vinhaça e torta de filtro da indústria sucroenergética de cana-de-açúcar, e águas residuárias da suinocultura, utilizando diferentes combinações, proporções e estratégias para a produção de biogás e recuperação de nutrientes e água. A co-digestão será realizada em três conjuntos de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) em dois estágios, em escala piloto. O trabalho será dividido em seis subprojetos para a co-digestão com o objetivo de produção de bioenergia e dois subprojetos para o pós-tratamento dos efluentes visando a recuperação de nutrientes e água. Nos subprojetos de co-digestão serão avaliadas as combinações dos resíduos de vegetais em diferentes proporções com: (1) lodo de ETA, (2) vinhaça e torta de filtro e (3) águas residuárias da suinocultura. Posteriormente, no segundo ano do projeto será realizada a co-digestão de: (4) resíduos vegetais, lodo de ETA, vinhaça e torta de filtro, (5) resíduos vegetais, vinhaça e águas residuárias de suinocultura e (6) resíduos vegetais, águas residuárias da suinocultura e lodo de ETA. Também será operado um reator anaeróbio de mistura completa (CSTR) com as combinações de resíduos que forem destaque na produção de metano nos reatores UASB no primeiro ano (Subprojetos 1, 2 ou 3 do Ano 1) e no segundo ano (Subprojetos 4, 5 ou 6 do Ano 2), com concentração de sólidos suspensos totais (SST) do afluente, carga orgânica volumétrica (COV), tempo de detenção hidráulica (TDH) e tempo de retenção de sólidos (TRS) o mais similares possível e adequados ao CSTR. Os efluentes dos reatores UASB e CSTR, após a decantação, serão submetidos ao processo de oxidação avançada (Fenton) (subprojeto 7), para a obtenção de água de reúso, e a ensaios para a recuperação de nutrientes, principalmente N, P e Mg, na forma de estruvita (subprojeto 8). Espera-se que a co-digestão e o pós-tratamento dos resíduos urbanos, industriais e agropecuários possam propiciar redução significativa da concentração de material carbonáceo, produzindo biogás e água para reúso com a recuperação de macronutrientes para a agricultura, permitindo o aproveitamento racional e a valorização dos materiais e energia contidos nestes subprodutos de importantes processos de produção, dentro de uma relação custo benefício bastante promissora e sustentável no campo social, econômico e ambiental. (AU)