Codigestão anaeróbia de melaço e torta de filtro de cana-de-açúcar em reatores UASB em série: efeitos da carga orgânica volumétrica e adição de biochar

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Del Vecchio, Gabriel Richard da Silva [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biogás; Energia; Reatores UASB; Cana-de-açúcar
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/259733

A codigestão anaeróbia mesofílica do melaço de cana-de-açúcar, em combinação com a torta de filtro como suplemento de nutrientes, se revela uma opção viável para a recuperação de energia na forma de metano. No entanto, o melaço é propenso à acidificação, exigindo estratégias para evitar o colapso do sistema. Neste estudo, foram operados dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB, R1 e R2) em série, com aumento gradual da COV de 1,7 até 19,4 g DQOtotal (L d)-1 no R1, nas fases I a V. As produções volumétricas de metano chegaram a 2,03 L CH4 (L d)-1, com concentração de metano no biogás de até 76%. A tendência de acidificação indicou a necessidade de medidas de controle, resultando na retirada da recirculação do efluente do R2 para gerenciar os níveis de AVT. A adição de biochar da torta de filtro otimizou o desempenho do sistema na fase V, melhorando a conversão dos ácidos, na capacidade de tamponamento, no aumento da massa microbiana e consequentemente na produção de biogás. A torta de filtro como cosubstrato manteve a relação DQO:N:P próximas a proporção teórica, de 350:5:1, recomendada para a digestão anaeróbia. A recuperação de energia do melaço de cana-de-açúcar para produção de metano foi de 14,8 MJ L-1, superior quando comparado a produção de etanol, com 7,8 MJ L-1. A análise taxonômica do lodo revelou a presença dos gêneros Methanobacterium, Methanosarcina, e Methanosaeta para produção de metano. Esses resultados destacam a eficácia da codigestão anaeróbia para a conversão de melaço em metano e reforçam a necessidade de estratégias de controle para maximizar a eficiência e a estabilidade do processo, sendo uma solução sustentável para a valorização de resíduos agroindustriais e a recuperação de energia renovável.