Tratamento e valorização biológica de resíduos orgânicos - Marinho, Ana Rita Carvalho (2016)
A realização deste trabalho teve como intuito a valorização de vários resíduos orgânicos por acidificação anaeróbia para a produção de ácidos orgânicos voláteis, AOV, materiais de valor acrescentado. A maioria dos resíduos estudados tinha origem alimentar. Os resíduos orgânicos estudados foram: tomate, borras de café, beterraba, fração orgânica de resíduos sólidos urbanos (FORSU) e lamas excedentárias provenientes de estações de tratamento de águas residuais (ETARs). Para a determinação do potencial acidogénico dos resíduos em estudo foram operados reatores de modo a poder ser avaliado o seu comportamento, em termos da quantidade e qualidade dos AOV produzidos e respetivo grau de acidificação. O planeamento experimental envolveu a realização de testes descontínuos a duas escalas diferentes: reatores com capacidade de 320 mL e reatores com capacidade de 5 L. O trabalho foi dividido em duas fases, onde na primeira foi estudada a influência da adição de alcalinidade no processo de acidificação dos vários resíduos e numa segunda fase foi estudado o comportamento do processo de acidificação nas melhores condições obtidas na fase anterior. Assim, na primeira fase foram testados como substratos as lamas mistas, o tomate, as borras de café e a beterraba em reatores descontínuos, de pequenas dimensões. Nessa fase foram testadas diferentes condições experimentais com a adição de várias quantidades de alcalinidade (0, 5, 15, 20 e 30 gCaCO3/L). Verificou-se que a beterraba em comparação com os restantes substratos produzia concentrações mais elevadas de AOV (12,6 gCQO/L) com um grau de acidificação de 71,2%, para uma alcalinidade de 15 gCaCO3/L. Na segunda fase foi realizado um scale-up aplicando as melhores condições obtidas na fase anterior, para a produção de AOV a partir dos substratos: lamas mistas, tomate e beterraba. Nesta fase observou-se também que a beterraba produzia maiores concentrações de AOV (21,8 gCQO/L) com um grau de acidificação de 53,4%, com 5% de ST e uma alcalinidade de 15 gCaCO3/L. O substrato que apresentou menor grau de acidificação foram as lamas mistas provenientes de uma ETAR. Para promover a sua biodegradabilidade foram realizadas co-digestões deste resíduo com cada um dos três substratos mais biodegradáveis (FORSU, tomate e beterraba). Nestes ensaios verificou-se que a FORSU foi o co-substrato onde se obtiveram maiores graus de acidificação. Nas condições de 50%-50% de lamas e de FORSU, 3% de ST no reator e 4 gCaCO3/L de alcalinidade, obteve-se um grau de acidificação de 59,4%. Deste modo é viável valorizar estes resíduos, através da produção de materiais de valor acrescentado (AOV) e consequentemente reduzir a poluição decorrente da sua deposição em aterros.