Estudo preliminar de biodigestores no Restaurante Universitário - UNESP Rio Claro

Abstract

A inexistência de uma rota de aproveitamento para a fração orgânica dos resíduos gerados no Restaurante Universitário da UNESP Rio Claro configura um problema relevante para a gestão ambiental do campus, ao manter a dependência de práticas convencionais de descarte e inviabilizar o processo de valoração energética desse material. Diante desse cenário, este estudo avaliou a aplicação da digestão anaeróbia como alternativa de tratamento para aproveitamento energético dos resíduos alimentares, via produção de biogás, e a viabilidade de uso para a cocção. O trabalho seguiu a metodologia estruturada em quatro etapas descritas como: caracterização dos resíduos orgânicos, estimativa da produção de metano, definição do arranjo operacional do sistema de bateladas seguido do estudo econômico preliminar. A caracterização foi realizada com base nos dados de geração do restaurante universitário do campus da UNESP e Rio Claro. Em seguida, a produção potencial de metano foi estimada por meio da cinética de Gompertz modificada. A produção de biogás modelada pela cinética química permitiu determinar o volume da mistura equivalente energeticamente energeticamente de GLP, evidenciando a quantidade de biogás disponível para uso na cocção, que subsidiaram o estudo econômico. Os resultados demonstraram uma produção potencial de 974,06 m3/ano de biogás, o valor presente líquido (VPL) de aproximadamente R$10 mil, taxa interna de retorno (TIR) próxima de 35% e Payback em torno de 2,75 anos, demonstrando o potencial de retorno financeiro do sistema. Portanto, a implantação de biodigestores apresenta-se como alternativa ambientalmente adequada e economicamente consistente para reorganizar a destinação dos resíduos orgânicos do RU, evidenciando sua relevância como tecnologia sustentável aplicável ao contexto universitário.

The lack of a utilization route for the organic fraction of waste generated at the UNESP Rio Claro University Restaurant represents a significant problem for the campus's environmental management, as it maintains dependence on conventional disposal practices and hinders the energy recovery process of this material. Given this scenario, this study evaluated the application of anaerobic digestion as an alternative treatment for energy recovery from food waste, via biogas production, and the feasibility of its use for cooking. The work followed a methodology structured in four stages described as: characterization of organic waste, estimation of methane production, definition of the operational arrangement of the batch system followed by a preliminary economic study. The characterization was carried out based on the generation data from the university restaurant on the UNESP Rio Claro campus. Subsequently, the potential methane production was estimated using modified Gompertz kinetics. The production of biogas modeled by chemical kinetics allowed the determination of the volume of the mixture energetically equivalent to the volume of LPG, highlighting the amount of biogas available for use in cooking, which supported the economic study. The results demonstrated a potential production of 974,06 m³/year of biogas, a net present value (NPV) of approximately R$10,000, an internal rate of return (IRR) close to 35%, and a payback period of around 2.75 years, demonstrating the potential for financial return of the system. Therefore, the implementation of biodigesters presents itself as an environmentally adequate and economically consistent alternative to reorganize the disposal of organic waste from the university restaurant, highlighting its relevance as a sustainable technology applicable to the university context.