Estudo de co-digestão anaeróbia de lamas domésticas com o efluente da indústria da fermentação da levedura do pão da empresa Mauri fermentos

Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Energia e Bioenergia

A implementação de processos de co-digestão anaeróbia apresenta-se como uma opção vantajosa para aumentar o rendimento do tratamento de resíduos orgânicos biodegradáveis, com benefícios em termos ambientais e energéticos. Este trabalho teve como principal objectivo avaliar a possibilidade de implementação, na ETAR de Setúbal, de um processo de co-digestão do efluente da indústria da fermentação da levedura do pão da empresa MAURI Fermentos (M) em simultâneo com as lamas domésticas (LM), fazendo uso dos três digestores anaeróbios disponíveis na ETAR, dos quais dois se encontram actualmente sem utilização. Com este objectivo, foi inoculado um digestor anaeróbio, funcionando em fluxo intermitente e em mistura completa, com 3750 ml de lamas, e a funcionar em regime mesófilo (35˚C). O regime de alimentação aplicado durante o período de arranque foi constituído unicamente por LM, sendo posteriormente adicionado progressivamente efluente industrial, em função do nível de adaptação do sistema biológico às concentrações crescentes desse substrato. Os resultados obtidos permitiram concluir que a co-digestão destes dois substratos apenas foi possível até uma proporção de 50% LM + 50% M (v/v). Para uma proporção de M superior a 50% (v/v), verificou-se inibição significativa no processo de digestão anaeróbia, derivada dos efeitos tóxicos provocados nas bactérias metanogénicas, devido há concentração excessiva de sulfato presente neste efluente. As condições óptimas de funcionamento do processo verificaram-se com a aplicação de uma carga orgânica de 2,16 g CQO/(Lreactor.dia) na alimentação, possibilitando um aumento na taxa diária de produção de biogás de cerca de 3,5 vezes superior à taxa de produção registada no período de arranque do digestor alimentado apenas com LM, e uma eficiência de remoção de CQO compreendida entre 40 e 55%. As principais contrariedades verificadas no processo, para além da concentração de sulfato,foram a acumulação excessiva de acetato e a elevada taxa de precipitação de fósforo. Estima-se que a implementação da co-digestão à escala real na ETAR de Setúbal, com a manutenção das condições mais favoráveis verificadas em laboratório, possa gerar 210 GWh/mês de energia eléctrica e 341 GWh/mês de energia térmica, possibilitando uma poupança de 18.608 €/mês em termos de energia eléctrica.