Co-digestão anaeróbia de dejeto de suínos e penas de frango pré-tratadas para a produção de metano

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Schommer, Vera Analise
• Orientador(a): Daroit, Daniel Joner
• Banca de defesa: Vargas, Gean Delise Leal Pasquali, Cardoso, Manuela Gomes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Fronteira Sul
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis
• Departamento: Campus Cerro Largo
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Resíduos agrícolas; Biodigestores anaeróbios; Suíno; Meio ambiente
• Link de acesso: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/2998

Diferentes substratos vêm sendo investigados quanto ao rendimento de metano durante a digestão anaeróbia (DA) e Co-DA. Dejetos de suínos e penas de frango são abundantes resíduos da cadeia produtiva da carne. Embora dejetos sejam empregados na DA, a recalcitrância das penas pode afetar o processo. Pré- tratamentos podem otimizar a aplicação de biomassas na Co-DA. Objetivou-se avaliar a produção de metano de dejetos de suínos fresco (DF) ou maturado (DM) adicionados de penas (submetidas ou não a pré-tratamento microbiano). DF (diluído 1:2) e DM (diluído 1:1) foram utilizados como inóculo/substrato principal em dois experimentos (Exp), DF e DM, respectivamente. Os co-substratos testados foram penas fragmentadas (PF) e hidrolisado de penas produzido por bactéria queratinolítica (HP); DF esterilizado foi utilizado nos controles (C) para ajuste da concentração inicial de sólidos totais (ST). No Exp DF, concentrações de 5,67% (1X) e 6,80% ST (2X) foram avaliadas; os co-substratos representaram 28,5% e 40,4% dos ST, respectivamente. No Exp DM, concentrações de 4,6% (1X) e 5,1% ST (2X) foram investigadas; os co-substratos representaram 12,1% e 20,6% dos ST. As Co-DA ocorreram a 35 °C por 82-83 dias. A produção de metano foi mensurada por deslocamento de solução alcalina. Parâmetros físico-químicos foram avaliados para inóculos, co-substratos e produtos finais. No Exp DF, a produção final de metano não foi afetada pelos co-substratos 1X (0,48 L CH4 (g SV)-1). Considerando a concentração 2X, o HP reduziu em 43% (0,28 L CH4 (g SV)-1) a produção de metano em relação a PF e C, possivelmente pelos elevados níveis de nitrogênio amoniacal. A PF (1X e 2X) não afetou o rendimento final de metano, embora tenham resultado em diminuição transitória deste parâmetro. No Exp DM, a produção de metano foi superior para o HP (1X e 2X; 0,16 e 0,19 L CH4 (g SV)-1, respectivamente). Contudo, PF (1X e 2X) resultaram em menores produções de metano (0,12 e 0,16 L CH4 (g SV)-1), sugerindo diminuída biodegradabilidade. O modelo de Gompertz modificado demonstrou o melhor ajuste à cinética da produção de metano nos experimentos em relação a outros três modelos testados. Em suma, há a possibilidade de usar PF em processos de CoDA com DF/DM. A concentração de HP e o inóculo demonstraram ser fatores importantes para a produção de metano, tanto pela inibição da Co-DA observada com DF, quanto pelo efeito positivo no rendimento de metano usando DM. O pré- tratamento microbiano das penas representa estratégia para acelerar e aumentar a produção de metano.