Pré-tratamento hidrotérmico da cama de aviário para produção de biogás

RESUMO

O pré-tratamento hidrotérmico permite a solubilização da hemicelulose, o que leva a um aumento da biodegradabilidade para microrganismos. Este trabalho apresenta um estudo baseado na avaliação das variáveis tempo (12 a 60 min), temperatura (80 a 200 °C) e relação sólido/líquido (4 a 8 g mL^-1) para o pré-tratamento hidrotérmico (auto-hidrólise) de cama de frango sintética (palha de arroz: esterco de frango 1:5) utilizando a matriz Doehlert. Doze condições de pré-tratamento seguidas de digestão anaeróbica foram avaliadas com foco na produção de metano. Primeiramente, foram realizados testes para avaliar a produção de biogás em uma única etapa, realizada em um único reator, no qual ocorrem tanto a fase acidogênica quanto a metanogênica. Posteriormente, foram realizados testes para avaliar a produção de biogás em estágio duplo, consistindo na separação das fases de produção de hidrogênio e metano. O objetivo deste trabalho foi definir as melhores condições para a auto-hidrólise do resíduo, visando aproveitá-lo para a produção de metano. As condições experimentais com melhor desempenho do potencial bioquímico do metano foram as condições 6 (24 min, 120 °C e SLR = 4) em único estágio e 3 (48 min, 160 °C e SLR = 8) em duplo estágio que produziram 255,6 e 277,6 NmL CH₄∙gVS^-1, respectivamente. Usando o critério de desejabilidade, duas condições de pré-tratamento hidrotérmico (HPT), a condição 1 de desejabilidade em dois estágios (12 min, 80 °C e SLR = 4)- (D1-2S) e a condição dois de desejabilidade em dois estágios (12 min, 98 °C e SLR = 4) - (D2-2S) apresentaram alta produção de metano em dois estágios, 248,9 e 249,3 NmL CH₄∙gVS^-1, respectivamente.

Palavras-chave:
esterco de galinha; auto-hidrólise; digestão anaeróbia