Otimização da alcalinização e produção de metano a partir da co-digestão anaeróbia de vinhaça de cana-de-açúcar e dejetos de suinocultura em batelada

• Processo: 24/17099-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Situação: Interrompido
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Lucas Tadeu Fuess
• Beneficiário: Geovanna Damacena da Silva Galdino
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 22/10615-1 - Consolidação do conceito de biorrefinaria aplicado ao tratamento biológico de águas residuárias e de resíduos sólidos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/07042-8 - Caracterização microbiana do lodo metanogênico na co-digestão anaeróbica de vinhaça de cana-de-açúcar e dejetos líquidos de suínos, BE.EP.IC
• Assunto(s): Bio-hidrogênio Biometano Digestão anaeróbia Alcalinização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: alcalinização | Biometano | Digestão Anaeróbia | Vinhaça de cana-de-açúcar | co-digestão anaeróbia de resíduos

Resumo

Pesquisas no contexto da digestão anaeróbia de vinhaça de cana-de-açúcarpropiciaram um expressivo aprimoramento do processo na última década, considerando adefinição de configurações de reatores de alta taxa e condições operacionais que levaram à"otimização" da produção de metano e redução da carga orgânica poluente. Contudo, talsucesso ainda depende de uma eficiente alcalinização dos reatores, a qual frequentemente estáatrelada à dosagem de compostos neutralizantes e/ou alcalinizantes e inviabiliza oescalonamento dos sistemas do ponto de vista econômico. Dentre possíveis estratégiasalternativas de alcalinização com reduzido ou nenhum custo, verifica-se o potencial da co-digestão da vinhaça com dejeto líquido de suinocultura, substrato que possui teor de amôniapassível de exploração como alcalinizante devido à geração in loco de bicarbonato de amônionos ambientes anaeróbios. Visto que, tal conteúdo nitrogenado pode ser tóxico ao processoanaeróbio, principalmente à comunidade metanogênica, torna-se necessário avaliar diferentesproporções dos substratos em sistemas de co-digestão para definir as melhores condições paraotimização da alcalinização dos reatores e maximizar a produção de metano. O projeto temcomo objetivo principal investigar o potencial de uso do dejeto líquido de suinocultura comoalcalinizante e co-substrato na digestão anaeróbia de vinhaça de cana-de-açúcar, avaliandoimpactos na cinética de remoção de matéria orgânica e produção de metano. Também seráfeita a caracterização microbiana de amostras de biomassa coletadas nos reatores em etapa aser cumprida no Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable, no Uruguai. Doponto de vista tecnológico, tal abordagem será extremamente relevante para guiar trabalhosfuturos com sistemas contínuos, buscando-se garantir o escalonamento de sistemas anaeróbiosde alta taxa que não dependem da dosagem de compostos químicos.