Desenvolvimento de Processo para Tratamento de Digestato e Reuso da Fase Líquida para Viabilizar a Geração de

Bioenergia a Partir de Resíduos de Galinhas Poedeiras

Maurício Aparecido BortolotiEngenharia Ambiental -40 termo

Bolsista PIBIC/CNPq/FAI-2015/2016

Orientador: Prof. Dr. Vagner Amado Belo de Oliveira

 Co-Orientador: Prof. Dr. Éder Antônio Giglioti

PROJETO DE PESQUISA  

A demanda por ovos de galinha é extremamente elevada no Brasil; segundo o IBGE, em 2014 foram produzidas 2.825.783.000 dúzias.

Para tamanha produção o país conta com um plantel superior a 93 milhões de aves.

Cada ave defeca diariamente cerca de 100 gramas de dejetos sólidos, com 70% de umidade(Brumano, 2008).

Produção anual de dejetos no país ultrapassa 3.348.000 toneladas.

Os resíduos necessitam de tratamento específico.

Introdução

Utilização de biodigestores anaeróbicos.

A necessidade de adição de água é um fator inviabilizador desse processo.

Para resíduos totalmente secos, são necessários ate 9 partes de água para cada parte de resíduo(Yoshioka, 2015).

Para viabilizar a biodigestão seria necessário tratar o digestato e reciclar a fase liquida para um novo processo.

A coagulação utiliza como base de seu processo, coagulantes/floculantes orgânicos ou químicos.

A coagulação tem sido estudada para separação sólido-líquido, onde apresentou bons resultados na remoção de alguns elementos, como o fósforo(Suzin et al, 2012).

Exemplos

Imagem de um aviário vertical. Imagem de um biodigestor tipo lagoa coberta de fluxo contínuo.

Fonte: ATI Avicultura Fonte: Rastro Biodigestores

Desenvolver e otimizar um processo para o tratamento de digestato e de reutilização de fase líquida.

Viabilizar a geração de bioenergia a partir de resíduos de galinhas poedeiras.

Uso de energias renováveis para geração de empregos e renda no campo; para tanto, o projeto possui os seguintes objetivos específicos:

 

Objetivos

Desenvolver um processo de coagulação/floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato;

Desenvolver um processo de filtração de matéria orgânica residual do processo de biodigestão;

Desenvolver um processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato;

Desenvolver um processo de clarificação de resíduos fluidos dessalinizados; e

Desenvolver um processo para o tratamento do fluido final clarificado (água), visando a reutilização da água residual, em um novo processo de biodigestão.

Objetivos específicos

Justificativa

Apesar da produção de ovos contribuir para o desenvolvimento do país, ela produz um enorme passivo ambiental.

A deposição dos resíduos pode causar sérios danos ao sistema solo-terra-atmosfera.

A solução é o uso de biodigestores, aliados a um sistema eficiente de reaproveitamento da fase líquida.

O uso dessa tecnologia proporciona a diminuição dos impactos ambientais causados, além de ser fonte de renda, empregos e desenvolvimento para o meio rural.

MetodologiaObtenção de digestato da metanogênese anaeróbica de dejetos de galinhas poedeiras.

Inicialmente, o dejeto seco será diluído em água, na proporção 1:9.

O resíduo será exposto as condições de um biodigestor, em ambiente anaeróbico

Após 30 dias de metanogênse ou quando terminar a produção de gás, o digestato será retirado do reator e submetido aos testes.

Fonte: Arquivo pessoal

Desenvolvimento do processo de coagulação, floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato

Os diferentes coagulantes/floculantes orgânicos e inorgânicos serão utilizados isoladamente ou em misturas.

Serão avaliados seis coagulantes/floculantes onde será preparada uma solução na concentração de 1%.

Cada produto será então avaliado em um experimento com delineamento estatístico inteiramente casualizado com oito tratamentos (dosagens) em mL: 0; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16 mL em cada 500 ml de digestato, e cada parcela repetida três vezes.

Fonte: Arquivo pessoal

Após 24 horas, será filtrado em papel de filtro de café.

O sólido floculado será pesado (mg/500ml) e a absorbância, a 460 nm, do filtrado será avaliada em espectrofotômetro modelo FEMTO 600.

Com os resultados, serão calculadas a recuperação de turbidez e de cor.

Com os valores serão construídos gráficos de curva de calibração em planilha Excel (Microsoft Excel 2010).

A dosagem ideal será aquela a partir da qual não haverá aumento significativo em absorbância de fluido e/ou peso de sólidos.

Além disso, os dados serão submetidos ao Teste de Tukey para verificação de significância ao nível de 1% e 5%, utilizando se o software SISAGRI (Canteri et al., 2001).

Desenvolvimento do processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato.

A escolha dos dessalinizantes será feita de maneira muito semelhante ao descrito na escolha dos coagulantes/floculantes.

A avaliação dos resultados será feita através de análise químicas de ânions e cátions tanto no floculado recuperado quanto no fluido filtrado.

Serão também analisadas a relação carbono/nitrogênio, quantidade de matéria orgânica, potencial hidrogênio e condutividade elétrica. Todas essas analises seguirão a metodologia da Embrapa (1999).

Desenvolvimento de um processo de filtração de sobrenadantes do digestato.

O sobrenadante será submetido ao processo de filtração utilizando para tal filtros de papel.

Além de um sistema de filtração utilizando bagaço de cana-de-açúcar.

Serão utilizados como parâmetros para determinar o melhor processo de filtração, a qualidade do liquido filtrado, turbidez e absorbância, além da capacidade de retenção de sólidos.

Desenvolvimento do Sistema Integrado em Escala Laboratorial Flexível.

Para tal serão utilizados bombas de aquário e recipientes diversos.

Busca desenvolver em escala laboratorial um sistema de filtração que possibilite testes para definição do procedimento ideal.

Cronograma de Atividades O projeto será desenvolvido num período de 12 meses.

Resultados Esperados Desenvolver mecanismos de reutilização de líquidos através de processos de

coagulação, floculação e decantação;

Desenvolver sistemas que possibilitem a utilização dos processos em outros tipos de resíduos, salvo as devidas adaptações que vierem a ser necessárias;

Desenvolver sistemas que viabilizem o tratamento de resíduos e produção de bioenergia;

Contribuir com a sustentabilidade da produção de ovos, gerando emprego e renda no meio rural; e

Permitir que os produtores de ovos se livrme de um enorme passivo ambiental, evitando a contaminação de solos, mananciais, lençóis freáticos e ar.

Referências Bibliográficas

BRUMANO, G. Mercado de carbono e os impactos da avicultura ao meio ambiente. Revista Eletrônica Nutritime, v.5, n06, p.722-741, Novembro/Dezembro 2008.

CANTERI, M.G.; ALTHAUS, R. A.; VIRGENS FILHO, J. S. ; GIGLIOTI, E. A.; GODOY, C. V.; SASM- Agri: Sistema para análise e separação de médias em experimentos agrícolas pelos métodos Scott- Knott, Tukey e Duncan. Revista Brasileira de Agrocomputação , v.1, p.18-24, 2001.

EMBRAPA- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de Análise químicas de Solos, Plantas e fertilizantes. Brasília, 1999. 370 paginas.

IBGE.http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/agorpecuaria/producaoagropecuaria/abate-leite-couro-ovos_201404_4.shtm

SUZIN, L.; RICCI, G. D.; SCAPINI, L. B.; GURSKI, T. J.; TAVERNARI, F.C.;COUTINHO, G. S.; SUREK, D. Remoção de Fósforo de Efluentes da Suinocultura. In: VIII Simpósio de Ciências da UNESP – DRACENA. IX Encontro de Zootecnia da UNESP – DRACENA, 26 e 27 DE Setembro de 2012.

YOSHIOKA, S. Instalação e Implantação de Biodigestores Anaeróbicos para Produção de Biogás a partir dos Dejetos de Galinhas Poedeiras. Associação Brasileira de Química. 2015.

Obrigado.