Monitoramento de lagoa anaeróbia e potencial de produção de biogás no tratamento de efluente avícola

Autores

DOI:

https://doi.org/10.17765/2176-9168.2020v13n3p1145-1161

Palavras-chave:

Digestão anaeróbia, Gráfico de controle de Shewhart, Metano

Resumo

O efluente de abatedouro avícola apresenta grande potencial poluidor, necessitando de tratamento para atender aos padrões de lançamento vigentes. A digestão anaeróbia é uma opção viável para este resíduo, pois requer pouco espaço para a sua implementação, produz energia e apresenta baixa produção de lodo. Diante disso, este estudo objetivou monitorar uma lagoa anaeróbia e estimar o potencial de produção de biogás no tratamento do efluente gerado em um abatedouro avícola da região Oeste do Paraná. Os pontos de coleta foram a entrada e saída da lagoa, perfazendo um total de 20 amostras, coletadas em dias alternados, no período de setembro a outubro de 2016. As análises realizadas foram: temperatura do líquido, pH, DQO, ST e SV, sendo estes dados submetidos a estatística descritiva e aplicação do controle estatístico de qualidade tendo como ferramenta o gráfico de Shewhart para medidas individuais. Para estimar o potencial de produção de metano e biogás, utilizou-se o valor da vazão média diária e da carga orgânica removida estimada, em função da DQO total na lagoa anaeróbia. Grande parte das variáveis analisadas obteve alta variabilidade, causada possivelmente pela inconstância do processo de abate de aves e problemas operacionais no sistema de tratamento físico-químico que antecede a lagoa anaeróbia. Os gráficos de controle de Shewhart apresentam-se como uma boa alternativa no monitoramento do tratamento de efluentes, pois permitem a visualização de mudanças e erros no processo, auxiliando na detecção de falhas. Considerando-se a produção volumétrica média de metano de 3225,61 m3 dia-1, o volume teórico médio de biogás gerado seria de 4608,02 m3 dia-1, podendo este ser uma fonte alternativa de energia para o abatedouro avícola além de reduzir a emissão de gases na atmosfera.

Biografia do Autor

Nathiely Catharine de Moraes Silveira, Universidade Federal do Paraná - UFPR

Mestre em Bioenergia pela UFPR, Palotina (PR), Brasil.

Marcio Antonio Vilas Boas, Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE

Doutor em Agronomia pela UNESP. Docente no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola na UNIOESTE, Cascavel (PR), Brasil

Eliane Hermes, Universidade Federal do Paraná - UFPR

Doutora em Engenharia Agrícola pela UNIOESTE. Docente no Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia na UFPR, Palotina (PR), Brasil

Referências

ANDRADE, M. G.; VILAS BOAS, M. A.; SIQUEIR A, J. A. C.; SA TO, M. S.; DIETER, J.; HERMES, E.; MERCANTE, E. Uniformity microsprinkler irrigation using statistical quality control. Ciência Rural, v. 47, n. 4, p. 1-7, 2017.

APHA. American Public Health Association. Standard methods for the examination of water and wastewater. 22th ed. Washington, 2012.

ASSOCIAÇÂO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9898: Preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores: procedimento. Rio de Janeiro, 1987.

BAYR, S.; PAKARINEN, O.; KORPPO, A.; LIUKSIA, S.; VÄISÄNEN, A. Effect of additives on process stability of mesophilic anaerobic monodigestion of pig slaughterhouse waste. Bioresource Technolog y, v. 120, p. 106-113, 2012.

BILOTTA, P.; ROSS, B. Z. L. Estimativa de geração de energia e emissão evitada de gás de efeito estufa na recuperação de biogás produzido em estação de tratamento de esgotos. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 21, n. 2, p. 275-282, 2016.

BITTON, G. Wastewater microbiolog y. New York: Wiley-Liss Publishing, 2005. 746p.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução n° 430 de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamentos de efluentes, complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, 2011.

BUSTILLO-LECOMPTE, C. F.; MEHRVAR, M. Treatment of actual slaughterhouse wastewater by combined anaerobic-aerobic processes for biogas generation and removal of organics and nutrients: An optimization study towards a cleaner production in the meat processing industry. Journal of Cleaner Production, v. 141, p. 278-289, 2017.

CHAVES, S. R. M. Influência da temperatura e do tempo de permanência sobre o desempenho de reatores UASB tratando esgoto sanitário. 2015. 93f. Dissertação (Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB.

CHERNICHARO, C. A. L. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias. 2. ed. Belo Horizonte: UFMG, 1997. Vol 5: Reatores anaeróbios.

CROVADOR, M. I. C.; SCHIRMER, W. N.; MAR TINS, K. G.; FR ANQUETO, R.; JUCÁ, J. F. T. Estimativa da produção de biogás em aterro sanitário subtropical brasileira. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 11, n. 1, p. 227-251, 2018.

EDWIGES, T. Avaliação do potencial de aproveitamento térmico do metano a partir de dejetos suínos na microbacia do Rio Marreco, Oeste do Paraná. 2012. 65f. Dissertação (Mestrado em Energia e Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2012.

FEROLDI, M.; URIO, M. B.; AR AÚJO, A. V.; CREMONEZ, P. A. Geração de biogás a partir de efluentes de abatedouros. Journal of Agronomic Sciences, v. 3, n. especial, p. 130-148, 2014.

GANNOUN, H.; BOUALLAGUI, H.; OKBI, A.; SAYADI, S.; HAMDI, M. Mesophilic and thermophilic anaerobic digestion of biologically pretreated abattoir wastewaters in an upflow anaerobic filter. Journal of Hazardous Materials, v. 170, n. 1, p. 263- 271, 2009.

GONÇALVES, J. E.; P AIXÃO, R. M.; SILVA, L. H. B. R. Estudos físico-químicos e microbiológicos da eficiência do tratamento de efluente proveniente de abatedouro avícola. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 9, n. 2, p. 473- 489, 2016.

HARSTELN, R. E.; AMARAL FILHO, J. R. A.; WERNER, L. Análise de capacidade de dados não normais de um sistema de tratamento de efluente industrial. Inovação, Gestão e Produção, v. 2, n. 11, p. 13-25, 2010.

HENNING, E.; WALTER, O. M. F. C.; SOUZA, N. S.; SAMOHYL, R. W. Um estudo para a aplicação de controle estatístico de processo em indicadores de qualidade da água potável. Sistema & Gestão, v. 9, n. 1, p. 2-13, 2014.

KAZMIERCZAK, T.; HOSSA, C. L.; MACAGNANN, B. E.; COLLET, E. B. Estimativa teórica da produção de biogás a partir de efluente procedente de abatedouro de suínos e aves no município de Videira - SC (Estudo de caso). Ignis, v. 5, n. 1, p. 5-17, 2016.

LEW, B.; LUSTIG, I.; BELIAVSKI, M.; TARRE, S.; GREEN, M. An integrated UASB-sludge digester system for raw domestic wastewater treatment in temperate climates. Bioresource Technolog y, v. 102, n. 7, p. 4921-4924, 2011.

MCCABE, S. E.; WEST, B. T.; TETER, C. J.; BOYD, C. J. Trends in medical use, diversion, and nonmedical use of prescription medications among college students from 2003 to 2013: connecting the dots. Addict Behav., v. 39, n. 7, p. 1176-1182, 2014.

MONTGOMERY, D. C. Introdução ao controle estatístico de qualidade. Trad.: FARIAS, A. M. L.; FLORES, V. R. L. F.; LAURENCEL, L. C. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. ISBN 85-216-1400-4.

OLIVEIRA, A. B. M.; ORRICO, A. C. A.; ORRICO, M. A. P.; SUNADA, N. S.; CENTURION, S. R. Biodigestão anaeróbia de efluente de abatedouro avícola. Revista Ceres, v. 58, n. 6, p. 690-700, 2011.

ORSSATTO, F.; VILAS BOAS, M. A.; NAGAMINE, R.; URIBE-OPAZO, M. A. Shewhart’s control charts and process capability ratio applied to a sewage treatment station. Engenharia Agrícola, v. 34, n. 4, p. 770-779, 2014.

ORSSATTO, F.; VILAS BOAS, M. A.; EYNG, E. Gráfico de controle da média móvel exponencialmente ponderada: aplicação na operação e monitoramento de uma estação de tratamento de esgoto. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 20, n. 4, p. 543-550, 2015.

PIMENTEL GOMES, F. Curso de estatística experimental. 15. ed. Piracicaba: FEALQ, 2009.

PINTO, L. A. M.; PINTO, M. M.; BO VO, J.; MATEUS, G. A. P.; TAVRES, F. O.; BAPTISTA, A. T. A.; HIRATA, A. K. Aspectos ambientais do abate de aves: uma revisão. Revista Uningá Review, v. 22, n. 3, p. 44-50, 2015.

RAJAB, A. R.; SALIM, M. R.; SOHAILI, J.; ANUAR, A. N.; SALMIATI; LAKKABOYANA, S. K. Performance of integrated anaerobic/aerobic sequencing batch reactor treating poultry slaughterhouse wastewater. Chemical Engineering Journal, v. 313, p. 967-974, 2017.

RIZZONI, L. B.; TOBIAS, A. C. T.; DEL BIANCHI, M.; GARCIA, J. A. D. Biodigestão anaeróbia no tratamento de dejetos de suínos. Revista Científica de Medicina Veterinária, v. 9, n. 18, p. 1-20, 2012.

RODRIGUES, L. S.; LOPES, B. C.; LIMA, C. A.; RIBEIRO, M. C.; SANTOS, R. P.; SILVA, I. J. Tratamento de efluentes de abatedouro de frangos por meio de reator UASB seguido de filtro anaeróbio. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v. 68, n. 1, p. 97-103, 2016.

SALMINEN, E.; RINTALA, J. Semi-continuous anaerobic digestion of solid poultry slaughterhouse waste: effect of hydraulic retention time and loading. Water Research, v. 36, p. 3157-3182, 2002.

SANCHEZ, E.; BORJA, R.; TRAVIESO, L.; MARTÍN, A.; COLMENAREJO, M. F. Effect of organic loading rate on the stability, operational parameters and performance of a secondary upflow anaerobic sludge bed reactor treating piggery waste. Bioresource Technolog y, v. 96, n. 3. p. 335-344, 2005.

SILVA, T. A. L.; SILVA, H. A.; SANTOS, D. Q.; RODRIGUES, E. C. Utilização do controle estatístico de processo (CEP) na avaliação de uma estação de tratamento de efluente agroindustrial. Revista Virtual de Química, v. 6, n. 2, p. 310-322, 2014.1161

TOMIELIS, I. P.; BARCELOS, S. T. V.; CEREDA, M. P. Hydraulic retention time on vinasse stabilisation with limestone in the acidogenic phase of anaerobic digestion. Ciência Rural, v. 47, n. 9, p. 1-7, 2017.

VON SPERLING, M. Lagoas de estabilização. 2. ed. Belo Horizonte: UFMG, 2013.

WEBER, R.; ZENATTI, D. C.; FEIDEN, A.; TIETZ, C. M. Produção de biogás com relação ao teor de sólidos voláteis dos dejetos de bovinocultura de leite. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 3, p. 43-55, 2014.

WU, B.; CHEN, Z. An integrated physical and biological model for anaerobic lagoons. Bioresource Technolog y, v. 102, p. 5032-5038, 2011.

ZADINELO, I. V.; SERENISKI, R. M.; BORIN, R.; FAGNANI, K. C.; STREMEL, D. P .; GOMES, L. F. S. Potencial da produção de biogás a partir de efluente pré-tratado de abatedouro de aves da região oeste do Paraná. Revista Brasileira de Energias Renováveis, v. 2, p. 61-71, 2013.

Downloads

Publicado

2020-08-14

Como Citar

Silveira, N. C. de M., Vilas Boas, M. A., & Hermes, E. (2020). Monitoramento de lagoa anaeróbia e potencial de produção de biogás no tratamento de efluente avícola. Revista Em Agronegócio E Meio Ambiente, 13(3), 1145–1161. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2020v13n3p1145-1161

Edição

Seção

Tecnologias Limpas