PROJETO DE PESQUISA Desenvolvimento de Processo para Tratamento

PROJETO DE PESQUISA Desenvolvimento de Processo para Tratamento de Digestato e Reuso da Fase Líquida para Viabilizar a Geração de Bioenergia a Partir de Resíduos de Galinhas Poedeiras Maurício Aparecido Bortoloti Engenharia Ambiental -40 termo Bolsista PIBIC/CNPq/FAI-2015/2016 Orientador: Prof. Dr. Vagner Amado Belo de Oliveira Co-Orientador: Prof. Dr. Éder Antônio Giglioti

Introdução Ø A demanda por ovos de galinha é extremamente elevada no Brasil; segundo o IBGE, em 2014 foram produzidas 2. 825. 783. 000 dúzias. Ø Para tamanha produção o país conta com um plantel superior a 93 milhões de aves. Ø Cada ave defeca diariamente cerca de 100 gramas de dejetos sólidos, com 70% de umidade(Brumano, 2008). Ø Produção anual de dejetos no país ultrapassa 3. 348. 000 toneladas. Ø Os resíduos necessitam de tratamento específico.

Ø Utilização de biodigestores anaeróbicos. Ø A necessidade de adição de água é um fator inviabilizador desse processo. Ø Para resíduos totalmente secos, são necessários ate 9 partes de água para cada parte de resíduo(Yoshioka, 2015). Ø Para viabilizar a biodigestão seria necessário tratar o digestato e reciclar a fase liquida para um novo processo. Ø A coagulação utiliza como base de seu processo, coagulantes/floculantes orgânicos ou químicos. Ø A coagulação tem sido estudada para separação sólido-líquido, onde apresentou bons resultados na remoção de alguns elementos, como o fósforo(Suzin et al, 2012).

Exemplos Fonte: ATI Avicultura Imagem de um aviário vertical. Fonte: Rastro Biodigestores Imagem de um biodigestor tipo lagoa coberta de fluxo contínuo.

Objetivos Ø Desenvolver e otimizar um processo para o tratamento de digestato e de reutilização de fase líquida. Ø Viabilizar a geração de bioenergia a partir de resíduos de galinhas poedeiras. Ø Uso de energias renováveis para geração de empregos e renda no campo; para tanto, o projeto possui os seguintes objetivos específicos:

Objetivos específicos Ø Desenvolver um processo de coagulação/floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato; Ø Desenvolver um processo de filtração de matéria orgânica residual do processo de biodigestão; Ø Desenvolver um processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato; Ø Desenvolver um processo de clarificação de resíduos fluidos dessalinizados; e Ø Desenvolver um processo para o tratamento do fluido final clarificado (água), visando a reutilização da água residual, em um novo processo de biodigestão.

Justificativa Ø Apesar da produção de ovos contribuir para o desenvolvimento do país, ela produz um enorme passivo ambiental. Ø A deposição dos resíduos pode causar sérios danos ao sistema solo-terraatmosfera. Ø A solução é o uso de biodigestores, aliados a um sistema eficiente de reaproveitamento da fase líquida. Ø O uso dessa tecnologia proporciona a diminuição dos impactos ambientais causados, além de ser fonte de renda, empregos e desenvolvimento para o meio rural.

Metodologia Obtenção de digestato da metanogênese anaeróbica de dejetos de galinhas poedeiras. Ø Inicialmente, o dejeto seco será diluído em água, na proporção 1: 9. Ø O resíduo será exposto as condições de um biodigestor, em ambiente anaeróbico Fonte: Arquivo pessoal Ø Após 30 dias de metanogênse ou quando terminar a produção de gás, o digestato será retirado do reator e submetido aos testes.

Desenvolvimento do processo de coagulação, floculação e decantação de resíduos sólidos presentes no digestato Ø Os diferentes coagulantes/floculantes orgânicos e inorgânicos serão utilizados isoladamente ou em misturas. Ø Serão avaliados seis coagulantes/floculantes onde será preparada uma solução na concentração de 1%. Ø Cada produto será então avaliado em um experimento com delineamento estatístico inteiramente casualizado com oito tratamentos (dosagens) em m. L: 0; 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16 m. L em cada 500 ml de digestato, e cada parcela repetida três vezes. Fonte: Arquivo pessoal

Ø Após 24 horas, será filtrado em papel de filtro de café. Ø O sólido floculado será pesado (mg/500 ml) e a absorbância, a 460 nm, do filtrado será avaliada em espectrofotômetro modelo FEMTO 600. Ø Com os resultados, serão calculadas a recuperação de turbidez e de cor. Ø Com os valores serão construídos gráficos de curva de calibração em planilha Excel (Microsoft Excel 2010). Ø A dosagem ideal será aquela a partir da qual não haverá aumento significativo em absorbância de fluido e/ou peso de sólidos. Ø Além disso, os dados serão submetidos ao Teste de Tukey para verificação de significância ao nível de 1% e 5%, utilizando se o software SISAGRI (Canteri et al. , 2001).

Desenvolvimento do processo para dessalinização de resíduos fluidos presentes no digestato. Ø A escolha dos dessalinizantes será feita de maneira muito semelhante ao descrito na escolha dos coagulantes/floculantes. Ø A avaliação dos resultados será feita através de análise químicas de ânions e cátions tanto no floculado recuperado quanto no fluido filtrado. Ø Serão também analisadas a relação carbono/nitrogênio, quantidade de matéria orgânica, potencial hidrogênio e condutividade elétrica. Todas essas analises seguirão a metodologia da Embrapa (1999).

Desenvolvimento de um processo de filtração de sobrenadantes do digestato. Ø O sobrenadante será submetido ao processo de filtração utilizando para tal filtros de papel. Ø Além de um sistema de filtração utilizando bagaço de cana-de-açúcar. Ø Serão utilizados como parâmetros para determinar o melhor processo de filtração, a qualidade do liquido filtrado, turbidez e absorbância, além da capacidade de retenção de sólidos. Desenvolvimento do Sistema Integrado em Escala Laboratorial Flexível. Ø Para tal serão utilizados bombas de aquário e recipientes diversos. Ø Busca desenvolver em escala laboratorial um sistema de filtração que possibilite testes para definição do procedimento ideal.

Cronograma de Atividades O projeto será desenvolvido num período de 12 meses.

Resultados Esperados Ø Desenvolver mecanismos de reutilização de líquidos através de processos de coagulação, floculação e decantação; Ø Desenvolver sistemas que possibilitem a utilização dos processos em outros tipos de resíduos, salvo as devidas adaptações que vierem a ser necessárias; Ø Desenvolver sistemas que viabilizem o tratamento de resíduos e produção de bioenergia; Ø Contribuir com a sustentabilidade da produção de ovos, gerando emprego e renda no meio rural; e Ø Permitir que os produtores de ovos se livrme de um enorme passivo ambiental, evitando a contaminação de solos, mananciais, lençóis freáticos e ar.

Referências Bibliográficas BRUMANO, G. Mercado de carbono e os impactos da avicultura ao meio ambiente. Revista Eletrônica Nutritime, v. 5, n 06, p. 722 -741, Novembro/Dezembro 2008. CANTERI, M. G. ; ALTHAUS, R. A. ; VIRGENS FILHO, J. S. ; GIGLIOTI, E. A. ; GODOY, C. V. ; SASM- Agri: Sistema para análise e separação de médias em experimentos agrícolas pelos métodos Scott- Knott, Tukey e Duncan. Revista Brasileira de Agrocomputação , v. 1, p. 18 -24, 2001. EMBRAPA- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Manual de Análise químicas de Solos, Plantas e fertilizantes. Brasília, 1999. 370 paginas. IBGE. http: //www. ibge. gov. br/home/estatistica/indicadores/agorpecuaria/producaoag ropecuaria/abate-leite-couro-ovos_201404_4. shtm

SUZIN, L. ; RICCI, G. D. ; SCAPINI, L. B. ; GURSKI, T. J. ; TAVERNARI, F. C. ; COUTINHO, G. S. ; SUREK, D. Remoção de Fósforo de Efluentes da Suinocultura. In: VIII Simpósio de Ciências da UNESP – DRACENA. IX Encontro de Zootecnia da UNESP – DRACENA, 26 e 27 DE Setembro de 2012. YOSHIOKA, S. Instalação e Implantação de Biodigestores Anaeróbicos para Produção de Biogás a partir dos Dejetos de Galinhas Poedeiras. Associação Brasileira de Química. 2015.

Obrigado.