VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS VISANDO SIMULTANEAMENTE À PRODUÇÃO DE BIOGÁS E DEPURAÇÃO DE ESGOTOS SANITÁRIOS.

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1 VALORIZAÇÃO ENERGÉTICA DE RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS VISANDO SIMULTANEAMENTE À PRODUÇÃO DE BIOGÁS E DEPURAÇÃO DE ESGOTOS SANITÁRIOS. Dr. Everton Skoronski 1 ; Dr. Maurício Vicente Alves 2 (Orientador); Maiara Goulart Medeiros 3 ; Bruno Souza de Albuquerque 4 ; Bruno Niero 5 Introdução A busca por fontes renováveis e ecologicamente corretas de energia vem se intensificando cada vez mais nos dias atuais, de forma que o desenvolvimento sustentável não é mais um diferencial e sim uma necessidade. Neste panorama, a biodigestão é um dos grandes aliados desta nova tendência, pois aproveita resíduos que outrora não teriam utilidade alguma para geração de biogás em um processo simples e não agressivo ao meio ambiente. O presente trabalho esta alicerçado no estudo da possibilidade da biodigestão de resíduos de alimentos e do aproveitamento dos mesmos micro-organismos na depuração de esgoto sanitário. Ao final do trabalho pretende-se ter resultados que demonstrem a eficiência ou não do processo, caso a resposta seja negativa, investigar os motivos pelos quais não se obteve os resultados esperados. Palavras Chave: Biodigestão. Depuração Sanitária. Energias Renováveis. Métodos Para a realização deste projeto foi montado um biodigestor na Universidade do Sul de Santa Catarina UNISUL, unidade Tubarão. O equipamento opera em sistema contínuo, nas condições de temperatura e pressão ambiente e é constituído por, conforme o fluxograma: dois galões onde foram depositados 50 kg de resíduos orgânicos em cada um, e funcionam como o biodigestor anaeróbio propriamente dito; duas tubulações de PVC, preenchidas com água, conectadas as saídas dos galões e também a uma caixa d água ARCON de 500 L de volume; esta última está conectada a uma caixa d água menor, da marca FIBRATEC, e possui volume de 100 L, que é aerada mecanicamente através de um compressor Schulz modelo Hobby Jet de ¼ CV de potência e pressão máxima de 2,8; conectada à essa caixa está uma bomba centrífuga Ferrari de potência de ½ CV, vazão máxima de 2400 litros por hora e com acionamento automático através de uma boia na caixa d água da FIBRATEC; e finalmente tem-se uma purga, após a bomba centrífuga, utilizado para retirar o efluente doméstico tratado, na forma de uma caixa d água ARCON de 250 L de volume. Abaixo se pode visualizar o fluxograma do processo: 1. Everton Skoronski, UDESC Lages; everton.skoronski@hotmail.com 2. Maurício Vicente Alves, Unisul Tubarão; mauriciovicente@gmail.com 3. Maiara Goulart Medeiros, GRI Tubarão; maiara.gm@hotmail.com 4. Bruno Souza de Albuquerque, acadêmico Unisul Tubarão; bruno.albuquerque@unisul.br 5. Bruno Niero, acadêmico Unisul Tubarão; brunoniero@hotmail.com

2 Três eram as análises realizadas diariamente: medição do volume de gás gerado por cada tanque, medição da temperatura ambiente e medida do ph do esgoto. O volume era medido através das tubulações de PVC cheias d água, o gás gerado era conduzido para dentro dessas tubulações e como não havia mais espaço, o gás empurrava o volume equivalente de água para fora da tubulação, volume esse que era medido com uma proveta. A temperatura era medida com um termômetro de mercúrio de alta sensibilidade. O ph era medido com fitas Merck, quando necessário a correção do ph era feita com NaOH p.a diluído em água ou ácido acético glacial. As análises no esgoto eram realizadas semanalmente e consistiam em: sólidos totais dissolvidos, amônia, cor e turbidez. Cor e turbidez eram medidas automaticamente através do Spectroquant Merck em soluções de 1 ml de esgoto para 99 ml de água deionizada. A análise de amônia foi feita através do standard methods. A análise de sólidos totais dissolvidos era feita a partir da secagem de 100 ml de efluente filtrado em estufa e posterior pesagem em balança analítica. A análise de fósforo foi feita somente uma vez e foi realizada no Spectroquant Merck. As análises de DQO e DBO foram feitas duas vezes, a de DQO foi feita com o reagente Merck e a DBO foi feita através do método oxitop. Também foi realizada uma análise do resíduo sólido, tal análise foi realizada pelo laboratório de Prestação de Serviço da Universidade do Sul de Santa Catarina Unisul. As análises foram: matéria orgânica, cinzas, nitrogênio, umidade e fósforo.

3 Resultados e Discussão Os valores obtidos para a geração de biogás ficaram muito aquém do que se encontra na literatura (para 100 kg de resíduos o relatado é de 5 a 10 Nm³). Acredita-se que esses valores abaixo do esperado se devam principalmente: a não constância da temperatura, dificultando o ponto ótimo para o trabalho dos micro-organismos; o curto período de manutenção dos micro-organismos (3 meses); deficiência no controle do ph; a exposição do equipamento as intempéries causou deterioração na estrutura do mesmo; e finalmente, constantes entupimentos nas tubulações e a seguidos problemas na bomba centrífuga impediam a eficiente circulação do efluente pelo sistema. Abaixo está apresentado um gráfico do volume de gás x tempo em dias. Figura 1 - Tabela Volume de biogás x tempo Cor Turbidez DQO Hz FAU 1 < Hz FAU 2 s/reagente Hz FAU 3 47 mg/l Hz 4 FAU 4 50 mg/l Hz 5 FAU 5 45 mg/l Hz 6 FAU 6 <25 mg/l Hz 7 FAU 7 44 mg/l 8 17 mg/l

4 Sólidos Totais Dissolvidos (g) Amônia mg/l 1 0, , , , , , , , , , ,413 Quanto ao efluente líquido pode se perceber que, excetuando alguns valores que fugiram do padrão, houve um decrescimento ao longo do tempo em relação à amônia, aos sólidos totais dissolvidos, à cor, à turbidez e à DQO. Os valores que fugiram do padrão podem ter acontecido por uma eventual demora na determinação do valor, pequenos erros na preparação da amostra ou até mesmo erros aleatórios. Esse decrescimento mostra que é a proposta de reaproveitamento dos micro-organismos geradores de biogás na depuração de esgotos sanitários é viável, e poderia obter-se melhores resultados com uma temperatura ideal constante e com a circulação adequada do efluente pelo sistema, o que não foi possível neste experimento, já que, a bomba apresentou problemas diversas vezes, seja por entupimentos, seja por sua deterioração devido à exposição ao tempo. Conclusão Com base nos resultados obtidos, pode se perceber que a proposta do experimento é viável e tem o potencial de trazer ótimos resultados, mas que estão diretamente ligados ao cuidado na hora da montagem do equipamento, na manutenção do mesmo e também na hora da condução dos ensaios. É de irrefragável importância o cuidado na escolha do material que será feito o biodigestor, o local da montagem do equipamento, a cobertura adequada para proteger o mesmo da ação climática, o auxílio de uma pessoa capacitada em solucionar problemas nas tubulações e na bomba do equipamento e a disponibilidade de todos os reagente necessários para os ensaios químicos. Em síntese, a proposta da geração de biogás a partir de resíduos de alimentos com a simultânea depuração de esgoto sanitário é viável desde que se atente para os detalhes anteriormente mencionados.

5 Referências NOGUEIRA, Luiz Augusto Horta. Biodigestão: a alternativa energética. São Paulo: Nobel Livraria, CASSINI, Sérvio Túlio (Coord.). Digestão de resíduos sólidos orgânicos e aproveitamento do biogás. 1. ed. Rio de Janeiro: ABES/RJ, Fomento Bolsa de Pesquisa Art. 170 e apoio da empresa GRI Gerenciamento de Resíduos Industriais filiado ao grupo Solvi.