Uso de Taboa para o tratamento de águas residuárias e produção de biogás

Abstract

A demanda mundial por energia aumenta constantemente após o aumento da população, portanto pesquisas de fontes renováveis de energia são muito importantes. O biogás produzido nos biodigestores pode ser resposta para a produção da energia no futuro. O gás metano que se encontra no biogás, tem potencial de aquecimento 21 vezes maior que o gás carbônico. A combustão do biogás transforma o metano em CO2 e reduz o impacto de gases do efeito estufa em mais de 20 vezes. Os biodigestores atualmente são conhecidos como alternativas de fontes de energia sustentáveis e também de suprimento de biofertilizantes. A tecnologia dos biodigestores pode ser adequadamente utilizada em comunidades rurais, onde muitas vezes pode existir déficit de serviços de saneamento básico e escassez de energia elétrica. Neste trabalho o processo de biodigestão anaeróbia em escala laboratorial foi monitorado ao longo de 40 dias, usando quatro tratamentos - cada um com três repetições, com proporções diferentes de substrato e inóculo. Os resultados monitorados foram o volume de biogás produzido, a temperatura e o biofertilizante produzido. Cada biodigestor foi abastecido com o material vegetal e inóculo originado de biodigestor em produção. A Taboa (Typha latifolia) é uma macrófita obtida de um SACs para o tratamento de águas residuais, e também pode ser encontrada em reservatórios de armazenamento de água e lagoas, apresentando caráter adaptável. O inóculo foi enriquecido com dejeto de gado do setor bovino do Departamento de Bovinocultura da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Unesp, Botucatu-SP. O trabalho foi desenvolvido para proporcionar uma alternativa de reúso para a Taboa utilizada nos SACs, fechando dessa forma um ciclo do uso desta cultura nos SACs. Os tratamentos realizados neste trabalho produziram biogás e biofertilizante, e foram confirmados através de modelagem matemática, concluindo que o uso desta cultura é uma solução sustentável para a produção de biogás e o tratamento de águas residuárias.

The world demand for energy is steadly increasing after population growth, therefore research into renewable energy sources is important. Biogas produced in biodigesters may be the answers to future energy production. Methane in biogas has a heating potential 21 higher than carbon dioxide. Biogas combustion converts methane to CO2 and reduces the impact of greenhouse gases by more than 20 times. Biodigester technology can be adequately used in rural communities, where there may often be a shortage of sanitation services and a lack of electricity. In this work, the lab scale anaerobic digester was monitored over 40 days, using four treatments – each one with three replications, with a different substrate and inoculum proportions. The monitored results were the volume of biogas produced, the temperature and the biofertilizer produced. Each biodigester was supplied with chopped macrophyte material and inoculum originated from a biodigester system in production. The cattail (Typha latifolia) is a macrophyte obtained from a Constructed Wetland System for wastewater treatment, and can also be found in water storage reservoirs and ponds, featuring adaptable character. The inoculum was enriched with cattle manure from the Department of the Faculty of Veterinary Medicine and Zootechnics, Unesp, Botucatu-SP. The work was developed to provide a reuse alternative for the cattail used in Constructed Wetlands; in this way closing a sustainable cycle of the use of the cattail in wetlands for the treatment of wastewater aiming its reuse in agriculture irrigation. The treatments performed in this work generated biogas and biofertilizer and were confirmed by mathematical modeling used on each treatment, concluding that cattail can be reused as a sustainable solution for biogas production and wastewater treatment.