Avaliação da produção de metano no biogás frente a diferentes diluições do dejeto bovino e a influência nutricional

Abstract

O efluente decorrente do confinamento de animais ruminantes especificamente vacas leiteiras, exibe uma alta concentração de matéria orgânica e agentes contaminantes que apresentam uma ameaça ao meio ambiente em consequência do seu manejo inadequado. Uma das soluções encontradas para tratar e minimizar a quantidade desses resíduos e, consequentemente os poluentes produzidos é aproveitar a matéria orgânica residual como fonte de energia sustentável. Um exemplo é o uso dos dejetos desses animais como fonte de energia, tanto térmica como elétrica, através da produção e aproveitamento do biogás. Desta forma o principal objetivo de estudo deste trabalho foi avaliar o efeito da biodegradabilidade anaeróbica de dejetos bovinos em condições controladas de temperatura e agitação, testando diferentes fatores de diluições, atrelado a dieta alimentar de vacas leiteiras para o melhoramento da produção de metano, em escala laboratorial por meio de sistema batelada. O trabalho encontra-se dividido em duas etapas. A primeira foi a otimização da diluição na eficácia da produção de metano, onde foram estudadas a amostra do dejeto bruta (sem diluir) além das diluições 1:2; 1:6 e 1:10 (dejeto/água) e a influência da nutrição animal como segunda etapa. Os biodigestores foram avaliados a partir da eficiência de remoção da matéria orgânica (M.O.) nas análises físico-químicas de DQO, DBO, STV, e na produtividade de metano. Verificou-se que os reatores mais diluídos foram as condições que apresentaram melhores resultados de remoção da M.O. tanto na forma de DQO como de DBO, porém, não foi observado o mesmo comportamento para produção de metano, uma vez que a maior produção de metano foi diretamente proporcional ao teor de carga orgânica incubada, ou seja, os reatores abastecidos com maiores concentrações de dejeto bovino (menor % água) exibiram maiores produções. Com auxílio do modelo matemático de Gompertz modificado verificou-se que o excesso de M.O., devido a não diluição do dejeto bovino (R.1), resulta em longos períodos de adaptação dos microrganismos (fase lag) ou seja um atraso significativo na produção, cerca de dois meses para início efetivo na produção de metano. Na segunda etapa concluiu-se que a suplementação alimentar dos animais influencia diretamente na produção de resíduos ideais (ricos em energia e nutrientes) para o processo de biodigestão, pois o reator (G.3) abastecido com dejetos do grupo de animais alimentados com maior carga nutricional exibiu a maior produção de metano, cerca de 107% a mais que o reator abastecido com resíduos do grupo 1 menor carga nutricional.