Avaliação do potencial de geração de biogás de resíduos de melancia e mamão

Ericka Patrícia Lima de Brito , Talita Vasconcelos de Lucena , Daniela dos Santos Santana , Liliana Andrea dos Santos , Alessandra Lee Barbosa Firmo e José Fernando Thomé Jucá

Resumo
Em termos de geração de biogás, a quantidade produzida a partir da biodegradação anaeróbia de resíduos pode variar em função do substrato e da sinergia com o tipo de inóculo utilizado. Os resíduos orgânicos, em geral, apresentam um alto potencial de biogás com viabilidade energética. Neste sentido, a presente pesquisa realizou um comparativo entre o volume acumulado de biogás, a taxa de produção de biogás, o potencial máximo de geração de biogás e a constante de degradação dos resíduos de mamão e melancia, utilizando como inóculo o lodo proveniente de uma Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). Para tanto, o efeito da decomposição dos resíduos de melancia e mamão foi realizado através do ensaio de Biochemical Methane Potential (BMP) por um período de 100 dias. Com o auxílio do software Origin Pro 8.0, a curva de ajuste matemático permitiu obter o potencial máximo de geração de biogás para os componentes estudados, onde a configuração de mamão com o lodo apresentou o maior potencial (136,31 NmL/gS) quando comparado a configuração de melancia com o lodo (90,23 NmL/gS).

Palavras-chave
Biodegradação; Ensaio BMP; Resíduos Orgânicos; Co-digestão.

Abstract
Evaluation of the potential for biogas generation from watermelon and papaya waste. In terms of biogas generation, the amount produced from the anaerobic biodegradation of waste can vary depending on the substrate and the synergy with the type of inoculums used. Organic waste, in general, has a high potential for biogas with energy viability. In this sense, the present research carried out a comparison between the accumulated volume of biogas, the biogas production rate, the maximum potential for biogas generation and the degradation constant of papaya and watermelon residues, using as inoculums the sludge from a Sewage Treatment Station (ETE). For this purpose, the effect of the decomposition of watermelon and papaya residues was carried out through the Biochemical Methane Potential (BMP) test for a period of 100 days. With the help of the Origin Pro 8.0 software, the mathematical adjustment curve allowed obtaining the maximum potential for biogas generation for the studied components, where the configuration of papaya with sludge presented the highest potential (136.31 NmL/gS) when compared to the watermelon configuration with the sludge (90.23 NmL/gS).

Keywords
Biodegradation; BMP test; Organic waste; Co-digestion.

DOI
10.21438/rbgas(2025)123106


Texto completo

 Baixar este arquivo PDF

 


Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6457: Amostras de solo: Preparação de ensaio de compactação e ensaio de caracterização. Rio de Janeiro: ABNT, 1986.

Alves, I. R. F. S. Análise experimental do potencial de geração de biogás em resíduos sólidos urbanos. Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2008. (Dissertação de mestrado).

Anika, O. C.; Akin-Osanaiye, B. C.; Asikong, E. B.; Edet, U. O. The potential of biogas production from fruit wastes (watermelon, mango and pawpaw). World Journal of Advanced Research and Reviews, v. 1, p. 52-65, 2019. https://doi.org/10.30574/wjarr.2019.1.3.0026

Appels, L.; Lauwers, L.; Degrève, J.; Helsen, L.; Lievens, B.; Willems, K.; Van Impe, J.; Dewil, R. Anaerobic digestion in global bio-energy production: Potential and research challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 15, p. 4295-4301, 2011. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.121

Braguglia, C. M.; Gallipoli, A.; Gianico, A.; Pagliaccia, P. Anaerobic bioconversion of food waste into energy: A critical review. Bioresource Technology, v. 248, p. 37-56, 2018. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.06.145

Chernicharo, C. A. L. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: reatores anaeróbios. 2. ed. Belo Horizonte: Segrac, DESA, UFMG, 1997. v. 5.

Deublein, D.; Steinhauser, A. Biogas from waste and renewable resources: An introduction. Weinheim: Wiley, 2008. https://doi.org/10.1002/9783527621705

FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations. The state of food and agriculture. Rome: FAO, 2019.

FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations. The state of food security and nutrition in the World: Repurposing food and agricultural policies to make healthy diets more affordable. Rome: FAO, IFAD, UNICEF, WFP, WHO, 2022. https://doi.org/10.4060/cc0639en

Firmo, A. L. B. Estudo numérico e experimental da geração de biogás a partir da biodegradação de resíduos sólidos urbanos. Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2013. (Tese de doutorado).

Gueri, M. V. D.; Souza, S. N. M.; Kuczman, O.; Schirmer, W. N.; Buratto, W. G.; Ribeiro, C. B.; Besinella, G. B. Digestão anaeróbia de resíduos alimentares utilizando ensaios BMP. BIOFIX Scientific Journal, v. 3, n. 1, p. 8-16, 2018. https://doi.org/10.5380/biofix.v3i1.55831

Ivanova, L. K.; Richards, D. J.; Smallman, D. J. The long-term settlement of landfill waste. Proceedings of the Institution of Civil Engineers. Waste and Resource Management, v. 161, n. 3, p. 121-133, 2008. https://doi.org/10.1680/warm.2008.161.3.121

Jabeen, M.; Zeshan; Yousaf, S.; Haider M. R.; Malik, R. N. High-solids anaerobic co-digestion of food waste and rice husk at different organic loading rates. International Biodeterioration & Biodegradation, v. 102, p. 149-153, 2015. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2015.03.023

Khalid, A.; Arshad, M.; Anjum, M.; Mahmood, T.; Dawson, L. The anaerobic digestion of solid organic waste. Waste Management & Research, v. 31, p. 1737-1744, 2011. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.03.021

Lucena, T. V. Avaliação da geração de biogás sob diferentes condições de biodegradação de resíduos alimentares. Recife: Universidade Federal de Pernambuco, 2016. (Dissertação de mestrado).

Morales-Polo, C.; Cledera-Castro, M. D. M.; Moratilla Soria, B. Y. Biogas production from vegetable and fruit markets waste: Compositional and batch characterizations. Sustainability, v. 11, n. 23, 6790, 2019. https://doi.org/10.3390/su11236790

Silva, T. H. L.; Santos, L. A.; Oliveira, C. R. M.; Juca, J. F. T.; Porto, T. S.; Santos, A. F. M. S. Determinação do potencial de metano de cama de frango através de ensaio BMP (Biochemical Methane Potenctial). Revista Geama, v. 5, n. 2, p. 10-19, 2019.

Solé-Bundó, M.; Passos, F.; Romero-Güiza, M. S.; Ferrer, I.; Astals, S. Co-digestion strategies to enhance microalgae anaerobic digestion: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 112, p. 471-482, 2019. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.05.036

Tchobanoglous, G.; Theisen, H.; Vigil, S. A. Integrated solid waste management: Engineering principles and management issues. New York: McGraw-Hill, 1993.

Ward, A. J.; Hobbs, P. J.; Holliman, P. J.; Jones, D. L. Optimisation of the anaerobic digestion of agricultural resources. Bioresource Technology, v. 99, n. 17, p. 7928-7940, 2008. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.02.044

WHO - World Health Organization. Methods of analysis of sewage sludge solid wastes and compost. Genevre: WHO, International Reference Center for Wastes Disposal, 1978.


 

ISSN 2359-1412