Aplicação de resíduos lácteos vencidos na obtenção de biogás em reatores anaeróbios em batelada - Santiago, Maria Vitória Gonçalves [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
O Brasil ocupa o quarto lugar entre os maiores produtores leiteiros do mundo, caracterizando um cenário de grande produção e consumo. Por outro lado, a indústria leiteira também é responsável pela geração de quantias significativas de efluentes, além do considerável descarte de produtos devido à sua perecibilidade elevada. Além disso, a grande quantidade de matéria orgânica contida nestes resíduos e sua consequente disposição em aterros sanitários tem causado contaminação do solo e até mesmo de lençóis freáticos. Como medida mitigadora para esta situação, a utilização destes resíduos na produção de biogás a partir de processos biológicos anaeróbios pode ser uma solução ambientalmente correta. O metano gerado a partir deste processo é considerado uma alternativa para a matriz energética brasileira, por possuir alto potencial energético e ser um exemplo de energia renovável. Para tornar este processo ainda mais eficaz, é possível empregar a co-digestão anaeróbia através do uso de outros resíduos orgânicos no processo, diluindo os resíduos lácteos e assim amenizar o excesso de carga orgânica que este venha a apresentar. O uso do esgoto sanitário como agente diluidor se mostra interessante devido à sua composição por nitrogênio e fósforo, nutrientes essenciais para os processos biológicos de geração de biogás. Diante deste cenário, o presente estudo testou a co-digestão dos resíduos lácteos [creme de leite (CR), leite desnatado (LD) e leite condensado (LC)] provenientes de processo de desenvase de embalagens cartonadas com esgoto sanitário, em reatores anaeróbios em batelada, na geração de biogás. Após o período de operação (48h, 70h e 160h para LC, CR e LD, respectivamente), foi verificada redução nas concentrações de carboidratos de LC, CR e LD, em 98,7; 98 e 96%, com consequente geração de Metano. A produção de biogás mais elevada foi observada para LD, correspondendo a 1238,8 mL de CH4, enquanto nos reatores alimentados com CR e LC foram verificados 497,98 e 593 mL de CH4. Desta forma, o potencial de geração de biogás a partir de resíduos lácteos vencidos foi confirmado, com maior destaque ao leite desnatado, agregando valor e indicando a sua viabilização para uma destinação final mais sustentável.

Brazil ranks fourth among the largest dairy producers in the world, featuring a scenario of high production and consumption. On the other hand, the dairy industry is also responsible for generating significant amounts of effluents, in addition to the considerable disposal of products due to their high perishability. In addition, the large amount of organic matter contained in this waste and its consequent disposal in landfills has caused contamination of the soil and even groundwater. As a mitigating measure for this situation, the use of these residues in the production of biogas from anaerobic biological processes can be an environmentally correct solution. The methane generated from this process is considered an alternative to the Brazilian energy matrix, as it has a high energy potential and is an example of renewable energy. To make this process even more effective, it is possible to employ anaerobic co-digestion through the use of other organic residues in the process, diluting the milk residues and thus alleviating the excess organic load that it may present. The use of sanitary sewage as a diluting agent is interesting due to its composition of nitrogen and phosphorus, essential nutrients for the biological processes of biogas generation. In view of this scenario, the present study tested the co-digestion of milk residues [cream of milk (CR), skim milk (LD) and condensed milk (LC)] from the process of unpacking cartons with sanitary sewage, in anaerobic reactors in batch, in the generation of biogas. After the period of operation (48h, 70h and 160h for LC, CR and LD, respectively), there was a reduction in the carbohydrate concentrations of LC, CR and LD, in 98.7; 97.7 and 95.9%, with consequent generation of Methane. The highest biogas production was observed for LD, corresponding to 1238.8 mL of CH4, while in reactors fed with CR and LC, 497.98 and 593 mL of CH4 were verified. In this way, the potential for biogas generation from expired milk residues was confirmed, with greater emphasis on skimmed milk, adding value and indicating its viability for a more sustainable final destination.
Application of expired dairy waste to obtain biogas in anaerobic batch reactors
Keywords: Metano; Co-digestão anaeróbia; Esgoto sanitário; Resíduos lácteos; Methane; Anaerobic co-digestion; Sanitary sewage; Milk residues