Produção integrada de aquaponia e digestão anaeróbica para geração de biogás em meio urbano

Resumo

O sistema integrado entre aquicultura, hidroponia e dejeto bovino apresenta soluções ambientalmente viáveis para produção de alimentos e energia no meio urbano. Os biodigestores anaeróbios são compostos por câmara hermética, na qual sob condições ideais de operação permitem que bactérias degradem os resíduos orgânicos presentes no sistema. O biogás gerado a partir deste, pode ser utilizado como combustível, com uso em turbinas, motores a gás e caldeiras para produção de energia elétrica.  Dessa forma, objetivou-se avaliar a substituição da água no processo de digestão anaeróbica do dejeto bovino pelo lodo de piscicultura. O experimento foi conduzido no Laboratório de Eletrificação Rural e Energias Alternativas do Departamento de Engenharia da UFRRJ. Utilizaram-se protótipos de biodigestores anaeróbios de bancada no modelo indiano, sendo o sistema de abastecimento a batelada. Os substratos utilizados nos processos de monodigestão anaeróbica e codigestão anaeróbica foram o lodo de piscicultura (LP) e dejeto de bovino (DB), nas concentrações de 100:0, 75:25, 50:50, 25:75 e 0:100 LP:DB. Por meio da realização do teste de queima do biogás, para detecção de presença ou não de metano, em quantidade suficiente para manter a chama, confirmou-se a presença de  biogás a partir da terceira semana.  Os modelos matemáticos Sigmoide de Boltzmann para as relações 75:25 e 0:100 LP:DB e Gompertz para 50:50 e 25:75 LP:DB foram considerados os melhores para estimar as curvas de cinética de produção acumulada de biogás. A relação 25:75 LP:DB apresentou maior valor de produção acumulada de biogás, sendo de 13,55 L em 16 semanas. O potencial de produção acumulada, demonstrou aproveitamento superior a 90% da eficiência energética para combustíveis fosseis comparado a relação 0:100 LP:DB. Portanto, conclui-se que o lodo de piscicultura ofereceu melhorias na codigestão anaeróbica em relação a monodigestão anaeróbica, sendo um substrato de grande importância para a geração de energia na produção de biogás. Ao realizar a substituição de um bem nobre como a água, tornou-se um sistema sustentável nos pilares das dimensões social, econômica e ambiental adequado.