XVIII Encontro de Química da Região Sul Curitiba, 11 a 13 de novembro de 2010

Sociedade Brasileira de Química (SBQ) Secretarias Regionais PR, SC e RS

Avaliação do processo de pré-hidrólise em biomassa residual de

suinocultura como fonte de geração de biogás.

Diego Bittencourt Machado (IC)*, Maria Alice Prado Cechinel (IC), Larissa Bento Bortolatto (IC) e Jair

Juarez João (PQ), diego.machado@unisul.br

Universidade do Sul de Santa Catarina – UNISUL, Grupo de Pesquisas em Catálise Enzimática e Síntese Orgânica – GRUCENSO, Av. José Acácio Moreira 787. Bairro Dehon. CEP 88704-900. Tubarão/SC.

Palavras Chave: biogás, suinocultura, pré-hidrólise.

Introdução

A biomassa é a fração biodegradável de produtos e

resíduos provenientes da agricultura (incluindo

substâncias vegetais e animais), da silvicultura e

das indústrias conexas, bem como a fração

biodegradável dos resíduos industriais e urbanos. O

biogás é a mistura gasosa produzida por intermédio

do processo fermentativo da biomassa, tendo por

constituinte energético o metano1. Existem várias

formas de conversão da biomassa em energia,

sendo que as mais utilizadas são combustão direta,

gaseificação e a pirólise. O presente trabalho visa

avaliar o processo de pré-hidrólise na conversão de

biomassa residual suinocultura em biogás.

Resultados e Discussão

A coleta da biomassa residual líquida foi realizada

na entrada da estação de tratamento de efluentes

na granja da empresa JCW LTDA, localizada na

cidade de Armazém, no sul do Estado de Santa

Catarina. Para a montagem do biodigestor em

escala laboratorial, necessitou-se de equipamentos

e vidrarias comumente encontrados e usados no

laboratório. O processo de pré-hidrólise consiste na

quebra de moléculas grandes em moléculas

menores, através da ação de um agente químico ou

bioquímico. As moléculas hidrolisadas facilitam o

processo de biodigestão com geração de biogás.

Desde modo foi realizado uma pré-hidrólise ácida e

básica na biomassa residual sólida de suinocultura.

Para preparação da amostra utilizou-se o lodo

residual de suinocultura e água deionizada, que

após análise gravimétrica foi determinado a

quantidade de matéria orgânica presente, 7811

ppm. Foram pesadas três alíquotas iguais: em uma

amostra foi adicionado Ácido Sulfúrico PA, até pH

inferior a 5; em outra amostra foi adicionado

Hidróxido de Sódio 50%, até pH maior que 9; e uma

outra amostra foi utilizado com branco, ou seja, não

foi adicionado reagente ácido ou básico. As três

alíquotas foram submetidas a aquecimento por um

período de 45 minutos. Posteriormente as amostras

foram resfriadas e o pH foi ajustado para 7. Para

verificar a eficiência do processo de pré-hidrólise

fez-se dois procedimento: determinação de sólidos

totais solúveis (tabela 1), e a geração de gás para

as três amostras, num período de 15 dias (figura 1).

Através dos resultados podemos observar que a

pré-hidrólise ácida á mais eficiente, quando são

considerados o teor de sólidos totais solúveis, 4767

mg.L-1

. Estes substratos formados foram

importantes para produção do biogás que após 15

dias de biodigestão foi gerado aproximadamente

300 cm3 de biogás.

Tabela 1. Classificação das amostras e valores de sólidos totais solúveis.

Amostragem Tipo de Pré-

hidrólise Realizada

Sólidos totais solúveis (mg.L

-1)

Amostra 0 Somente

aquecimento 2013

Amostra 1 Básica 3200 Amostra 2 Ácida 4767

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

50

100

150

200

250

300

Ger

ação

de

Bio

gás

(cm

³)

Tempo (dias)

Amostra 0

Amostra 1

Amostra 2

Figura 1 – Geração de biogás no processo de pré-hidrólise.

Conclusões

Através dos resultados podemos concluir que a pré-

hidrólise aumenta significativamente, em média

50%, o teor de biogás gerado no processo de

biodigestão da biomassa residual da suinocultura.

Agradecimentos

FAPESC, CNPq, UNISUL e a empresa JCW LTDA.

____________________ 1CASSINI, S. T. Digestão de resíduos orgânicos e

aproveitamento do biogás. 2003. 2ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR

10004 e 10007: resíduos sólidos. Rio de Janeiro, 1987.