Efeitos do início da digestão anaeróbica da camada de esterco de aves à pressão sub-atmosférica

Resumo

Os efeitos do início da digestão anaeróbica (DA) da camada de estrume seco de galinha à pressão sub-atmosférica de -30 cmHg na biodegradação, biogaseificação, e biometanização foram investigados. Foi realizado um processo em lote a uma temperatura ambiente média de 29 ± 2 0C e um tempo de retenção de 15 dias. As comparações foram feitas com duas outras experiências; ambas foram iniciadas à pressão atmosférica ambiente, enquanto que uma foi previamente inoculada com digestores de uma camada de estrume de galinha AD, a outra sem inoculação. Os biorreatores foram iniciados à pressão sub-atmosférica, à pressão atmosférica ambiente sem inóculo, e à pressão atmosférica ambiente com inóculo e foram registradas as seguintes produções do biogás e do biometano, respectivamente: 16.8 cm3 g-1 VS e 15.46 cm3 g-1 VS, 25.10 cm3 g-1 VS e 12.85 cm3 g-1 VS, 21.44 cm3 g-1 VS e 14.88 cm3 g-1 VS. Na mesma ordem, depois do DA, no produto resultante da digestão foi registrado o seguinte para sólidos voláteis e contagem total de viáveis (procariotas e fungos): 40.33% e 23.22 x 106 cfu mL-1, 43.42% e 22.17 x 106 cfu mL-1, 41.11% e 13.3 x 106 cfu mL-1. Na matéria-prima foram registrados 83.93% e 3.98 x 106 cfu mL-1para sólidos voláteis e contagem viável total, respectivamente. Houve pequena diferença nos sólidos voláteis no material digerido dos três reatores após a DA. O pH registrado para a pasta de matéria-prima antes do DA foi de 7,9 a 30oC, enquanto que após a DA, os digestores de todos os três reatores registrou o mesmo pH de 5,9 a 29 0C. A Análise de variância não mostrou diferença significativa na produção de biogás da matéria-prima nos três biorreatores (A, B, C). Para a produção de biometano a ANOVA revelou que não houve diferença significativa nos biorreatores iniciados à pressão sub-atmosférica e aqueles iniciados à pressão atmosférica ambiente com inóculo, porém, houve diferença significativa nos biorreatores iniciados à pressão sub-atmosférica e naqueles iniciados à pressão atmosférica ambiente, sem inoculação, e diferença significativa nos dois conjuntos de biorreatores iniciados à pressão atmosférica ambiente (com e sem inóculo). Iniciando a DA à pressão atmosférica reduzida (-30 cmHg) e a adição de inóculo à pressão atmosférica ambiente, tanto por aumento biometanização 20,31 % e 15,80 %, respectivamente. A DA iniciada à pressão sub-atmosférica produziu a menor quantidade de dióxido de carbono (um gás de efeito estufa) e melhorou a biodegradação e biometanização. Os resultados obtidos sugerem que a produção de biometano é dependente de crescimento metanogênico específico. A análise das populações de isolados metanogênicos de diferentes biorreatores em relação às suas produções de biometano sugere que a espécie Methanosarcina barkeri pode ter sido em grande parte responsável pelas diferenças na produção de biometano.