EFLUENTE DA PARBOILIZAÇÃO DE ARROZ COMO COSUBSTRATO EM BIODIGESTÃO ANAERÓBIA DE EFLUENTE DE LATICÍNIOS
Resumen
O Brasil é o um dos maiores produtores de laticínios do mundo, o setor gera de 2,5 e 4,0 m³ de efluente com alta concentração de gorduras para cada metro cúbico de leite processado. O emprego de um cosubstrato na biodiegstão anaeróbia é capaz de promover a diluição de compostos inibitórios e, assim, elevar a produção de biogás. O efluente da indústria de arroz parboilizado é um possível cosubstrato para a biodigestão do efluente de laticínios, visto que não apresenta compostos inibitórios e é gerado em larga escala no país. O objetivo do estudo foi avaliar o uso desse efluente como cosubstrato para o processo de biodigestão anaeróbia do efluente da produção de laticínios, ambos gerados no município de Pelotas-RS. Os biodigestores operaram à 35 °C em batelada, sendo que ao fim de 276 horas, a produção de biogás foi diretamente proporcional ao teor de cosubstrato na mistura, onde a maior proporção de efluente da parboilização de arroz produziu o maior volume de biogás, 3,39E-03 m³, e a biodigestão apenas do efluente da indústria de laticínios produziu 1,21E-03 m³, evidenciando que o efluente da parboilização de arroz apresenta resultados satisfatórios quando empregado como cosubstrato para a biodigestão anaeróbia do efluente da produção de laticínios.
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Citas
(APHA), AMERICAN WATER WORKS
ASSOCIATION (AWWA) & WATER
ENVIRONMENT FEDERATION (WEF).
Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater. Method 5220-C, p. 5-16, 2005;
Introduction 4500-N A, p.4-103, 2005.
BASTOS, R. G.; SEVERO, M.; VOLPATO, G.;
JACOB-LOPES, E.; ZEPKA, L. Q.; QUEIROZ,
M. I. Bioconversão do nitrogênio do efluente da
parboilização do arroz por incorporação em biomassa
Em estudo realizado por Macêdo et al. (2017) com
efluente da indústria de laticínios com DQO 9582,80
mg/L foi submetido ao processo de biodigestão
anaeróbia à 45°C, em reatores de 2,0E-03 m³ de volume
total, com 1,0E-03 m³ de headspace. Constatou-se
baixa produtividade de metano (CH4), ou seja, mesmo
com a alta DQO apresentada pelo substrato ocorreu
inibição da atividade metanogênica. Estudos realizados
por Nadaleti et al. (2018) acerca da produção de biogás
via biodigestão anaeróbia de efluente da parboilização
do arroz, em biodigestores semelhantes aos utilizados
neste estudo, foi constada uma produção de 5,2E-03
m³ de biogás em um período de 276 horas quando
operados à 35°C, evidenciando que o efluente possui
alto potencial de produção de biogás.
Todas as amostras de saída dos biodigestores
apontaram para a ocorrência da neutralização das
misturas após os processos de biodigestão anaeróbia
(Figura 6):
Nadaletiv et al.
Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, v.6, n.2, p.10-16, dez. 2019.da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli.
Revista Ambiente e Água, v.5, n.3, 2010.
BRAUN, R.; WELLINGER, A. Potential of Co-
Digestion. IEA Bioenergy, Task 37 – Energy from
biogas and landfill gas, 2002.
CASTRO, G. M.; SCHWANTES, D.; JUNIOR, A. C.
G.; RICHART, A.; VEIGA, T. G.; ROSENBERGER,
A. G. Treatment of dairy effluents in wetlands systems
with floating aquatic macrophytes. Revista de
Ciências Ambientais, v.11, n.2, p.25-37, 2017.
CERRILLO, M.; VIÑAS, M.; BONMATÍ, A. Start-
up of electromethanogenic microbial electrolysis cells
with two diferent biomass inocula for biogas upgrading.
ACS Sustainable Chemistry & Engineering. v.5,
n.10, p.8852–8859, 2017.
FAO. Food and Agriculture Organization of the United
Nations. Dairy Market Review - Milk production
trends in 2017. April 2018. Disponível em:< http://
www.fao.org/3/I9210EN/i9210en.pdf>. Acesso em:
24 de abr. de 2018.
GOLUNSKI, S. M.; MULINARI, J.; CAMARGO,
A. F.; VENTURIN, B.; BALDISSARELLI, D. P.;
MARQUES, C. T.; VARGAS, G. D. L. P.; COLLA, L.
M.; MOSSI, A.; TREICHEL, H. Ultrasound effects
on the activity of Aspergillus Niger lipases in their
application in dairy wastewater treatment. Environ
QualManage, v. 27, n.1, p.95-101, 2017.
GUERI, M. V. D.; SOUZA, S. N. M.; KUCZMAN,
O. Parâmetros operacionais do processo de digestão
anaeróbia de resíduos alimentares: uma revisão.
BIOFIX Scientific Journal, v.3, n.1, p. 17-25, 2018.
HIROTA, K.; YOKATA, Y.; SEKIMURA, T;
UCHIUMI, H.; GUO, Y.; OHTA, H.; YUMOTO,
I. Bacterial communities in different locations, seasons
and segments of a dairy wastewater treatment system
consisting of six segments. Journal of Environmental
Sciences, v.36, p.109-115, 2016.
KIRILOVA, E. G.; VAKLIEVA-BANCHEVA, N.
G. Environmentally friendly management of dairy
supply chain for designing a green products’ portfolio.
Journal of Cleaner Production, v.167, p.493-504,
2017.
KOTHARI, R.; KUMAR, V.; PATHAK, V. V.;
TYAGI, V. V. Sequential hydrogen and methane
production with simultaneous treatment of dairy
industry wastewater: Bioenergy profit approach.
International Journal of Hydrogen Energy, v.42,
n.8, p.4870-4879, 2017.
KUCZMAN, O.; GUERI, M. V. D.; SOUZA, S. N.
M.; SCHIRMER, W. N.; ALVES. H. J.; SECCO, D.;
BURATTO, W. G.; RIBEIRO, C. B.; HERNANDES,
F. B. Food waste anaerobic digestion of a popular
restaurant in Southern Brazil. Journal of Cleaner
Production, v.196, p.382-289, 2018.
KUMAR, A.; ROY, A.; PRIYADARSHINEE,
R.; SENGUPTA, B.; MALAVIYA, A.;
DASGUPTAMANDAL, D.; MANDAL, T.
Economic and sustainable management of wastes
from rice industry: combating the potential threats.
Environmental Science and Pollution Research,
v.24, n.34, p.26279-26296, 2017.
LEKSHMISREE, A.S; VIJAYAN, N. Treatment of
Dairy Industry Waste Water Using Fungal Consortium.
International Research Journal of Engineering and
Technology (IRJET), v.3, n.8, p.1924-1929, 2016.
LIU, T.; SUN, L.; SCÜNURER, B. M. A. Importance
of inoculum source and initial community structure
for biogas production from agricultural substrates.
Bioresource Technology, v. 245, part A, p.768-777,
2017.
MACÊDO, W. V.; VALENÇA, R. M.; AMORIM, E.
L. C. Produção de biohidrogénio a partir de efluentes
de laticínios, lactose isolada e soro de queijo em reatores
anaeróbios em batelada em temperatura termofílica.
Revista Brasileira de Energias Renováveis, v.6, n.2,
p.260-273, 2017.
15
Nadaletiv et al.
Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade, v.6, n.2, p.10-16, dez. 2019.MANONMANI, P.; MUAZU, L.; KAMARAJ, M.
C.; GOEL, M.; ELANGOMATHAVAN, R. Biogas
production potential of food waste. International
Journal of Environment Agriculture and
Biotechnology, v. 2, n. 2, p. 707-711, 2017.
MARAGKAKI, A. E.; FOUNTOULAKIS, M.;
GYPAKIS, A.; KYRIAKOU, A.; LASARIDI, K.;
MANIOS, T. Pilot-scale anaerobic co-digestion of
sewage sludge with agro-industrial by-products for
increased biogas production of existing digesters at
wastewater treatment plants. Waste Management,
v.59, p.362-370, 2017.
MURCIA, J. J.; HERNÁNDEZ-LAVERDE, M.;
ROJAS, H.; MUÑOZ, E.; NAVÍO, J. A.; HIDALGO,
M. C. Study of the effectiveness of the flocculation-
photocatalysis in the treatment of wastewater coming
from dairy industries. Journal of Photochemistry
and Photobiology A: Chemistry, v.358, p.256-264,
2018.
NADALETI, W. C.; LOURENÇO, V. A.;
SCHOELER, G. P.; AFONSO, M; SANTOS, R. F.;
VIEIRA, B. M.; LEANDRO, D.; QUADRO, M. S.
Temperaturas mesófilas e termófilas na produção de
Biogás através de efluente da parboilização do arroz.
Revista Brasileira de Engenharia e Sustentabilidade,
v.5, n.1, p.17-21, 2018.
NADALETI, W. C.; PRZYBYLA, G. Emissions and
performance of a spark-ignition gas engine generator
operating with hydrogen-rich syngas, methane and
biogas blends for application in southern Brazilian rice
industries. Energy, v.154, p.38-51, 2018.
NETO, J. G.; SILVA, J. D.; PINHEIRO, I. G. Balanço
de massa no tratamento de resíduos sólidos orgânicos
provenientes de restaurantes em biorreator. Revista
Engenharia Sanitária e Ambiental, v.22, n. 3, 2017.
QUEIROZ, M. I.; LOPES, E. J.; ZEPKA, L. Q.;
BASTOS, R. G.; GOLDBECK, R. The kinetics of the
removal of nitrogen and organic matter from parboiled
rice effluent by cyanobacteria in a stirred batch reactor.
Bioresource Technology, v.98, p.2163-2169, 2007.
SANTOS, D. G.; TURNES, C. G.; CONCEIÇÃO,
F. R. Bioremediation of Parboiled Rice Effluent
Supplemented with Biodiesel-Derived Glycerol Using
Pichia pastoris X-33. Scientific World Journal, 2012.
Disponível em:
2018.
SGORLON, J. G.; RIZK, M. C.; BERGAMASCO,
R.; TAVARES, C. R. G. Avaliação da DQO e da relação
C/N obtidas no tratamento anaeróbio de resíduos
fruti-hortículas. Acta Scientiarum Technology, v.33,
n.4, p.421-424, 2011.
YANG, S.; PHAN, H. V.; BUSTAMANTE, H.;
GUO W.; NGO, H. H.; NGHIEM, L. D. Effects
of shearing on biogas production and microbial
community structure during anaerobic digestion with
recuperative thickening. Bioresource Technology,
v.234, p.439-447, 2017.