UNIVERSIDADE SALGADO DE OLIVEIRACURSO DE ENGENHARIA DE PRODUO

VICTOR DE MATTOS TEIXEIRA

EFEITO DA ADIO DE LEO E LIPASE SOBRE A BIODIGESTO ANAERBIA DE DEJETOS SUNOS

Juiz de Fora2014

VICTOR DE MATTOS TEIXEIRA

EFEITO DA ADIO DE LEO E LIPASE SOBRE A BIODIGESTO ANAERBIA DE DEJETOS SUNOS

Trabalho apresentado Disciplina de Fontes Alternativas de Energia, do curso de Engenharia de Produo da Universidade Salgado de Oliveira UNIVERSO como parte dos requisitos para avaliao.

Professor(a): Ana Flvia

Juiz de Fora2014

EFEITO DA ADIO DE LEO E LIPASE SOBRE A BIODIGESTO ANAERBIA DE DEJETOS SUNOSREFERENCIAL TERICO

Victor de Mattos TeixeiraUniversidade Salgado de Oliveira

RESUMO

A gerao de dejetos na suinocultura ocasiona srios prejuzos ambientais, devido ao grande volume produzido e a alta capacidade poluente dos resduos, que se caracteriza pelas elevadas concentraes de matria orgnica, coliformes totais e termotolerantes, alm das quantidades significativas de Nitrognio e Fsforo. Neste contexto, a biodigesto anaerbia apresenta-se como uma excelente alternativa para o tratamento e reciclagem energtica dos nutrientes contidos nos dejetos de sunos, com vantagens de reduo do potencial poluidor e dos riscos sanitrios, alm de promover a gerao do biogs e do biofertilizante. Os rendimentos de biogs podem variar em funo da qualidade do resduo adicionado ao biodigestor e grau de diluio A reciclagem dos resduos alimentcios de leo devido alta carga orgnica, pode aumentar a produo e a utilizao de energia na forma de biogs por meio da codigesto anaerbia com dejetos de sunos..Palavras-chave: biodigesto, codigesto, biogs, reciclagem.SUMRIO

1.0 Introduo2.0 Objetivos3.0 4.05.06.07.08.09.010.011.0

1.0 INTRODUO

A suinocultura um segmento da produo animal de extrema importncia para o Brasil, principalmente pelo grande desenvolvimento observado nas ltimas dcadas. Ao longo dos anos se consolidou em uma atividade tecnificada, dotada de grandes confinamentos e alta densidade populacional em todas as fases do ciclo produtivo. A consequncia deste crescimento a produo de grande quantidade de dejetos que se manejados de forma inadequada agravam o aspecto da poluio e seu impacto ambiental. A elevada capacidade poluente dos dejetos sunos se caracteriza, principalmente, pelas concentraes de matria orgnica, coliformes totais e termotolerantes e significativas quantidades de nutrientes, especialmente Nitrognio e Fsforo. A utilizao excessiva de gua na higienizao das instalaes, contribui para o aumento da quantidade de resduos, assim como da sua capacidade de disperso, e ainda, a criao dos animais em sistemas confinados concentra a produo dos dejetos em determinadas regies e reduz a rea para a disposio destes resduos. O despejo dos dejetos de sunos diretamente nos corpos d'gua poder ocasionar efeitos prejudiciais como o desequilbrio na concentrao de nutrientes.

2.0 OBJETIVOS

Avaliar o processo de codigesto em biodigestores, abastecidos com os dejetos de sunos, empregando-se crescentes nveis de leo de descarte e lipase aos substratos.As tcnicas de tratamento e reciclagem deste resduo, por reduzirem a concentrao de material orgnico e consequentemente poluente, resultam em fertilizantes orgnicos, sendo que diversos estudos sinalizam para a obteno de bons resultados na produo de material vegetal. Devido aos componentes orgnicos e de nutrientes presentes nos dejetos sunos, a biodigesto anaerbia desponta como uma alternativa para recuperar a energia deste resduo, por meio da gerao de biogs, alm de reduzir a capacidade poluente do material final, o biofertilizante. A tcnica de biodigesto anaerbia dos dejetos de sunos possibilita a gerao de at 120 litros de biogs por cada quilograma de dejeto adicionado ao biodigestor, com propores de metano que podem atingir 90% da composio do biogs. Alm disso, destacam-se as possibilidades de redues dos constituintes orgnicos (redues de slidos e da demanda qumica de oxignio), dos patgenos presentes nos dejetos, e da 2 emisso de gases do efeito estufa (quando realizado a queima do biogs) representando uma importante ferramenta de saneamento no meio rural, visando inclusive a comercializao de crditos de carbono e atendimento dos preceitos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Esta eficincia de converso do material orgnico em biogs e consequentemente metano poder ser acrescida com a adio de co-produtos ao biodigestor, desde que possuam caractersticas de degradao que garantam a complementaridade e assim se estabelea uma sincronia entre ambos os resduos, de forma que o resultado final seja maiores produes de biogs.

3.0 SUBSTRATOS LIPDICOS

Os estudos com substratos ricos em lipdeos vm sendo desenvolvidos com maior nfase nos ltimos anos, sobretudo na codigesto com os dejetos de sunos, que pelo maior contedo de N em relao aos dejetos de ruminantes, por exemplo, so capazes de melhorar os rendimentos de biogs quando associados a uma fonte energtica lipdica. Existem desvantagens que no podem ser desconsideradas e que ocorrem quando a adio de leos ou gorduras excede os nveis metabolizveis pelos microrganismos do meio e passam a atuar como txicos, resultando na limitao da atividade microbiana e consequentemente nas produes de biogs. Diante do exposto, se torna necessrio o estudo da codigesto anaerbia dos dejetos de sunos empregando-se crescentes nveis de adio de leo e lipase, avaliando a interao e os potenciais de reduo da matria orgnica, gerao de biogs e concentrao do biofertilizante.

4.0 PANORAMA DA SUINOCULTURA NO BRASIL

A carne suna a mais produzida e consumida em todo o mundo desde 1979 e sua participao no mercado tem aumentado ano aps ano, representando cerca de 40% de toda a carne consumida no mundo (GOMES, 2011). O Brasil o quarto maior exportador de carne suna, e, somente a Rssia corresponde a 50% do total exportado (GOMES, 2011 e JACINTO, 2011). A produo de carne suna no pas cresceu 76% em 8 anos (2004-2011), sendo que no perodo de 2010 a 2011 aumentou 4,7% , passando de 3,2 para 3,4 milhes de toneladas (ABIPECS, 2012). A suinocultura brasileira teve um acentuado crescimento nos ltimos 20 anos, devido, principalmente, a evoluo gentica, sanitria e tecnolgica, com fatores que remetem ao volume de exportaes, participao no mercado internacional, nmero de empregos diretos e indiretos, entre outros. Atualmente o rebanho nacional o quarto maior do mundo, com mdia de animais para abate de 34,5 milhes de cabeas, sendo que 54% destes animais esto concentrados na regio Sul do pas (ABIPECS, 2012). Com base nestes resultados destaca-se a importncia da atividade no somente no cenrio econmico, mas com nfase ao aumento no nmero de animais alojados e nas quantidades de resduos gerados com a criao destes animais. At a dcada de 70 os dejetos sunos eram produzidos em menores quantidades, devido principalmente, ao menor nmero de animais destinados ao abate e ao alojamento destes animais, que permitiam condies com menores densidades ou at sistemas extensivos. Desta forma os resduos eram destinados adubao de solo, no representando um problema grave, entretanto o manejo inadequado dos dejetos e o aumento da produo determinaram consequncias ambientais. Estas consequncias foram relatadas por Gomes (2011) que caracteriza a suinocultura brasileira atual sendo realizada em confinamento (sistema intensivo), com a gerao de altas concentraes de resduos, que ficam restritas em pequenas reas e possuem elevados potenciais de degradao do meio. Os resduos provenientes da suinocultura alm de conterem dejetos dos animais, possuem restos de rao, material do piso das baias e gua em maior ou menor 4 quantidade (ORRICO JNIOR, 2007). As caractersticas fsico-qumicas e o grau de diluio dos dejetos podem ser definidos de acordo com o manejo utilizado em cada unidade produtora de sunos. Alm disso, podem ocorrer diferenas quanto aos teores de nutrientes presentes nos dejetos, que na maioria das vezes esto relacionadas com variaes na idade, manejo, alimentao e alojamento dos animais. Em estudo realizado por Nardi (2009) relatou-se a possibilidade de variao na composio dos dejetos sunos dentro de uma mesma granja, sendo um dos fatores relacionados a capacidade de sedimentao dos dejetos e perodos de armazenamento. A quantidade de dejetos produzidos pelas diferentes categorias de sunos varia de 7 a 9 kg por dia para animais nas fases de crescimento e terminao e aproximadamente 6,4 kg de dejeto por dia para matrizes em lactao (OLIVEIRA, 1994 e KONZEN et al., 1997). Estas variaes tambm podem estar associadas ao desperdcio de gua eliminada nos bebedouros mal regulados e o manejo de limpeza adotado pela granja que influenciar em maior ou menor quantidade de gua, fornecendo caracterstica aos dejetos de efluentes lquidos, que possuem um poder de disperso maior do que dejetos coletados por meio de raspagem das baias (LUCAS JUNIOR, 1994). De acordo com Perdomo et al. (1999), uma granja com 100 matrizes produz 10m3 de dejetos/dia se utilizada pouca gua na higienizao das instalaes, 15m3 de dejetos/dia ao se empregar uma quantidade intermediria de gua, e mais de 20m3 quando se utilizam grandes quantidades de gua para limpeza. As diferenas na quantidade de gua resultam em perdas econmicas no s pela quantidade de gua gasta como pela necessidade de construir estruturas maiores para a coleta e armazenamento dos dejetos. O dejeto de sunos possuem elevada carga orgnica, que pode ser expressa pela DBO (Demanda Bioqumica de Oxignio) e apresenta valores correspondentes a concentraes 50 vezes maiores que s contidas no esgoto humano. Sua capacidade poluidora, em termos comparativos, muito superior ao de outras espcies, pois enquanto a DBO per capita de um suno com 85 kg de peso vivo varia de 189 a 208 g de O2 (oxignio)/animal/dia, a domstica de apenas 45 a 75 g O2/habitante/dia (DIESEL et al., 2002). Os sunos eliminam grande quantidade de nutrientes nas fezes e conforme relatado por Orrico Junior (2007) em estudo realizado por Atikson e Watson (1996) 5 foram mencionadas elevadas excrees de N (nitrognio) e P (fsforo) por sunos ao constatarem que as quantidades de N nos dejetos (fezes + urina) se elevaram com o crescimento dos animais, apresentando valores de 60, 67 e 81% de N excretado, em relao quantidade fornecida, por sunos nas fases de leites, crescimento e adulto, respectivamente. Ao considerarem as perdas de fsforo, observaram que em mdia dois teros do P ingerido ser perdido nas fezes, ao verificarem valores de 61, 67 e 83% de P excretado, em relao quantidade fornecida, evidenciando inclusive, maiores perdas de P em relao ao N. Entre todas as consideraes sobre a problemtica dos dejetos de sunos ainda existe o forte odor produzido pela volatizao da amnia, sendo que a mesma contribui para a acidificao do solo, sendo txica para os organismos clorofilados. A volatizao da amnia leva a quedas significativas nos teores de nitrognio do composto final (biofertilizante) diminuindo sua qualidade (ORRICO JNIOR et. al., 2010). O lanamento de dejetos diretamente em cursos dgua ao longo dos anos passou a ser uma ameaa a vida da humanidade e do meio ambiente como um todo. A legislao prev que o lanamento dos resduos em cursos dgua somente pode ser feito aps o tratamento dos mesmos, o que consiste na compatibilizao da composio final ou remoo dos poluentes, de forma que tal procedimento no resulte em problemas ambientais to acentuados (SOUZA et al., 2005).

5.0 CORRRELAO COM O EFEITO ESTUFA

Uma preocupao que vem recebendo ateno especial nos ltimos 20 anos, no apenas no que se refere suinocultura, mas a produo animal em geral o alto potencial de emisso de gases de efeito estufa provenientes da degradao dos dejetos nas lagoas de estabilizao (principal forma de tratamento e/ou armazenamento de efluentes). Segundo a UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change 2006), 20% das emisses mundiais de gases de efeito estufa so provenientes das atividades agropecurias, sendo o metano (produzido durante a degradao da matria orgnica em meio anaerbio) e o xido nitroso (produzido em meios anaerbios utilizando os compostos nitrogenados de natureza orgnica ou inorgnica) os principais gases envolvidos. Estes gases impedem a sada da radiao solar que refletida na superfcie da Terra para o espao contribuindo assim para o aumento da temperatura global. 6 Esses gases trazem grande preocupao devido ao seu tempo de vida na atmosfera e seu potencial de aquecimento global com relao ao dixido de carbono CO2 (CO2 o principal gs do efeito estufa, por isso foi eleito como sendo ndice 1 para o aquecimento global e os demais gases so comparados a ele). Para a UNFCCC (2006) a vida mdia desses gases na atmosfera seria de 12 anos para o (metano) CH4 e 120 anos para o (xido nitroso) N2O e os respectivos potenciais de aquecimento global de 21 e 310. A nica forma de evitar a emisso destes gases seria a captao e posterior queima, sendo o CH4 e N2O transformados em CO2 e N2 (gs nitrognio) aps a queima, reduzindo assim a contribuio para o aquecimento global.

6.0 BIODIGESTO ANAERBIA

A biodigesto anaerbia uma excelente alternativa para o tratamento e reciclagem dos nutrientes dos dejetos de sunos, com as vantagens de reduo do potencial poluidor e dos riscos sanitrios, reduo do odor e liberao de gases do efeito estufa, alm da produo de energia por meio do biogs, e reutilizao dos minerais do biofertilizante como produto da reciclagem dos efluentes (SOUZA, et. al, 2005; MENARDO et. al., 2010 e ORRICO JNIOR et. al., 2010).O biofertilizante caracterizado como um resduo estvel e condicionador do solo, que se obtido por um processo eficiente resulta em concentraes de nutrientes interessantes para ser utilizado como fertilizante (KORNEGAY e HARPER, 1997 e GOMES, 2011). O biogs formado essencialmente por CH4 na proporo de 55-65%, o que caracteriza o potencial energtico do gs, no entanto, outros gases tambm so encontrados em propores menores: CO2 de 35-45%, N2 de 0-3%, hidrognio (H2) de 0-1%, O2 de 0-1% e gs sulfdrico (H2S) de 0-1% (MAGALHES, 1986). Com a melhoria de tecnologia empregada no processo de biodigesto anaerbia e consequentemente nos rendimentos de biogs so possveis concentraes de CH4 superiores a 75%, como observado em estudo de Orrico Jnior (2007) ao desenvolver experimento utilizando-se dejetos de sunos com separao da frao slida. Segundo Faustino et al. (2009) 1m3 de biogs possui em torno de 23.100kJ, o que equivale a 1,53m de gs de cozinha (GLP); 0,6 litros de gasolina; 0,9 litros de lcool, 1,46kWh de eletricidade e 2,7kg de lenha. De acordo com Lucas Jnior (1994), a produo mdia de biogs de 0,11m por kg de dejeto de sunos. 7 1.1.2. Produo e utilizao de leo no Brasil O consumo de leos vegetais tem aumentado no mundo todo, cerca de 400% s no perodo de 1974 a 2007, passando de 25,7 para 123,1 milhes de toneladas, substituindo parte do consumo de gorduras animais (NUNES, 2007). No Brasil, o consumo anual de leos vegetais est em torno de 3,72 milhes de toneladas. O leo de soja o mais consumido, chegando 3,2 milhes de toneladas em 2007 ou 86% do total consumido (NUNES, 2007). No que se refere aos usos dos leos vegetais consumidos no Brasil, verifica-se que mais de 84% so utilizados para fins alimentcios e aproximadamente 16% para fins industriais (NUNES, 2007). Do percentual utilizado para fins alimentcios em cozinhas e restaurantes resultam diversos tipos de resduos orgnicos, entre eles o leo de descarte utilizado em processos de fritura. Este sem ter um destino definido, e manejado de forma inadequada pode causar um impacto negativo ao meio ambiente (LOPES et al., 2011). No Brasil, apenas parte do leo vegetal residual oriundo da alimentao humano destinado a fabricao de sabes e, em menor volume, produo de biodiesel. Entretanto, a maior parte deste resduo descartado na rede de esgotos, sendo considerado um crime ambiental inadmissvel (CHRISTOFF, 2006). A pequena solubilidade dos leos vegetais na gua constitui como um fator negativo no que se refere sua degradao em unidades de tratamento de despejos por processos biolgicos e, quando presentes em mananciais utilizados para abastecimento pblico causam problemas no tratamento da gua (CHRISTOFF, 2006). O resduo de leo de fritura possui uma carga orgnica elevadssima com uma DQO aproximada de 82000g de O2/Litro (ROCHA, 2010). A presena deste material, diminui a rea de contato entre a superfcie da gua e o ar atmosfrico impedindo a transferncia do oxignio da atmosfera para a gua e, os leos e graxas em seu processo de decomposio, reduzem o oxignio dissolvido elevando a demanda bioqumica de oxignio (DBO), causando alteraes no ecossistema aqutico (DABDOUB, 2006). A reciclagem do resduo alimentcio de leo traria inmeros benefcios para a sociedade, pois haveria diminuio de vrios problemas relacionados ao seu descarte, sendo que, alm destes benefcios, ainda haveria a possibilidade de aumentar a produo e a utilizao de energia na forma de biogs por meio da biodigesto anaerbia, 8 diminuindo a emisso de gases de efeito estufa, contribuindo com o meio ambiente (CHRISTOFF, 2006).

7.0 FATORES QUE INFLUNCIAM A BIODIGESTO ANAERBIA

A eficincia no processo de biodigesto anaerbia depende de vrios fatores simples, porm de fundamental importncia, favorecendo ou no sua partida, degradao do substrato, crescimento e declnio dos microrganismos envolvidos e produo de biogs (ORRICO JNIOR, 2007). Os principais fatores que podem causar a perda no equilbrio do processo so mudanas de temperatura, pH, presena de material txico aos micro-organismos, resduos antimicrobianos, variaes no tempo de reteno hidrulica, teor de slidos totais, aumento repentino de carga orgnica, relao carbono nitrognio C/N, nutrientes, composio dos substratos e presena de inculo entre outros. A temperatura da digesto tem uma influncia sobre as produes de biogs, e consequentemente metano. Dentro da faixa de temperatura mesoflica (25-35C) quando ocorrem valores mais elevados, prximos ao limite superior, verificam-se maiores produes de metano (CHAE et. al., 2008). A velocidade de digesto maior em temperatura termoflicas (50-65C) em relao s mesoflicas, entretanto os custos relativos ao aquecimento inviabilizam a utilizao de temperaturas termoflicas (DORS, 2006). Para pases dentro da faixa de clima tropical, como o Brasil, as temperaturas so timas para o desenvolvimento do processo com raras variaes no perodo de inverno. A temperatura influi na velocidade do metabolismo bacteriano e na solubilidade dos substratos. Temperaturas elevadas durante o processo promovem efeito positivo sobre a taxa metablica dos microrganismos. Arqueas metanognicas so bastante sensveis a variaes, especialmente as elevaes de temperatura, as quais devem ser evitadas, pois promovem uma reduo no potencial de produo de metano. No entanto este grupo de bactrias possui habilidade de se adaptar estas alteraes quando so feitas de modo gradual (DORS, 2006; ORRICO JNIOR, 2007 e CHAE et. al., 2008). O pH um dos fatores mais importantes a ser mantido para se obter eficincia no tratamento de resduos. As caractersticas de pH durante o processo de biodigesto anaerbia so resultado das diversas reaes que ocorrem em virtude da 9 biodegradabilidade bacteriana, e seu declnio revela um acmulo de cidos em nvel superior ao tolerado pela capacidade tampo do meio, o que pode ser resultado de um desequilbrio entre a produo e o consumo dessas substncias, decorrente da falta de equilbrio entre as populaes. O contedo de CO2 no gs, bem como a alcalinidade da matria prima tambm exercem influncia (DORS, 2006 e OLIVEIRA, 2011). As bactrias envolvidas no processo de biodigesto anaerbia so altamente sensveis a mudana de pH no substrato do biodigestor. O ponto timo do pH gira em torno de 7,0 a 7,2 sendo que fora destes limites, a degradabilidade pode realizar-se com menor eficincia (DORS, 2006). A composio nutricional de uma matria-prima utilizada para a biodigesto anaerbia determina o potencial de rendimento de biogs, bem como a composio do gs. Portanto a produo de metano obtido a partir de um determinado dejeto pode ser estimado se a composio qumica do dejeto for conhecida (CHAE et al., 2008). Conforme estudo realizado por Orrico Jnior et al. (2010), os valores podem oscilar entre 684 e 1315 litros de biogs para cada quilograma de slidos totais (ST) reduzido no biodigestor, em condies de alimentao de sunos com dietas contendo milho ou sorgo como recurso energtico e variao no tempo de reteno hidrulica de 30 at 90 dias. O tempo de reteno hidrulica (TRH) est intimamente relacionado com as concentraes de ST do resduo, sendo que resduos com maior percentual de slidos devem permanecer mais tempo dentro do biodigestor para melhor degradao da matria orgnica e aproveitamento de seus potenciais de produo de biogs, alm de ter sua capacidade poluidora reduzida. Entretanto o tempo de reteno deve ser ajustado de modo que se aproveite o mximo do resduo no menor tempo possvel. Dietas com baixa degradabilidade apresentam TRH muito superiores aos de dejetos provenientes de alimentos altamente digestveis como observado em sunos alimentos com sorgo por Orrico Jnior et al. (2010). O processo de biodigesto anaerbia geralmente se torna lento, em situaes de alta concentrao de slidos suspensos e lipdeos, fatores estes que podem ser limitantes no tratamento dos resduos. A matria orgnica solvel metanizada antes que os slidos em suspenso sofram a hidrlise e a completa degradao das partculas, aumentando o TRH.Caso os slidos no sejam degradados ocorre o acmulo destes 10 dentro da camada de biomassa resultando em impacto, e muitas vezes no comprometimento do desempenho do biodigestor. Os problemas mais comumente encontrados so: flotao, formao de escuma, baixa eficincia em produo de gs metano e inibio de Arqueas metanogenicas (RIGO, 2004). Em relao a utilizao ou no de inculo se deve ao fato de que resduos de animais no ruminantes possuem baixa populao metanognica, ou seja, o inculo natural menor quando comparado com resduos de ruminantes. Assim os dejetos de aves e sunos propiciam partida e produo de biogs mais lentas no processo de biodigesto anaerbia quando comparados com animais ruminantes que possuem grandes quantidades de microrganismos anaerbios no trato digestivo que so eliminados junto com as fezes. Neste sentido, a utilizao de inculo adicional apresenta-se como um aspecto favorvel a digesto anaerbia de resduos. Entretanto, a baixa eficincia desse inculo pode influir negativamente na produo de biogs e no processo como um todo, uma vez que ocupar um volume que poderia ser preenchido pelo substrato a ser tratado (LUCAS JNIOR, 1994).

8.0 CODIGESTO DE DEJETOS SUNOS COM RESDUOS LIPDICOS

Segundo a definio descrita por Angelidaki e Ahring (1997), a codigesto uma forma de tratamento conjunta para diferentes tipos de resduos. A codigesto de resduos ricos em carbono, como o leo, tem sido amplamente empregada pela indstria, com resultados positivos sobre a gerao de biogs (ZITOMER e ADHIKARI, 2005), no entanto a mistura dos resduos tem sido efetuada com base nas suas disponibilidades e no com conhecimento sobre a composio tima para juno dos materiais. A codigesto dos resduos com alta concentrao de lipdeos com outros substratos de elevada concentrao de nitrognio (dejetos sunos) reduz os problemas de sobrecarga orgnica, graas diluio do nitrognio, ajuste da relao C/N e melhoria da biodegradabilidade, pois as caractersticas dos dois resduos so complementares (CUETOS et al., 2010). Lipdeos quando comparados a resduos orgnicos de composio bioqumica diferente so teoricamente mais interessantes para a produo de biogs, devido ao maior potencial de produo de metano (PEREIRA et al., 2003). 11 Em estudo realizado por Nielsen e Ahring (2006), com dejetos de sunos e bovinos incrementados com doses de 0,5 e 2,0 g leo/L/substrato, verificaram efeitos positivos sobre o processo. Neves et al. (2009) obtiveram resultados semelhantes ao promoverem a codigesto de dejetos bovinos com restos alimentares e nveis de adio de leo (9, 12, 15 e 18g de demanda qumica de oxignio (DQO) de leo/L/biodigestor) proveniente do descarte de cozinha observarando um efeito crescente de todos os nveis testados sobre produo de metano. A codigesto dos dejetos de sunos com leo de cozimento proveniente de descarte foi avaliada por Lansing et al. (2010), ao conduzirem experimento empregando-se as adies de 0; 2,5; 5 e 10% de leo, em relao ao volume dos biodigestores. Os resultados verificados pelos autores evidenciam os benefcios da associao entre ambos os resduos, j que as produes de biogs foram de 32,1; 61,1; 54,7 e 63,1 litros por dia, para as adies de leo descritas, respectivamente, alm do incremento de 124% a produo de metano no tratamento com 2,5% de leo. A melhoria dos rendimentos j havia sido verificada por Cirne (2007), ao descrever que estudos de biodigesto anaerbia com substratos contendo elevados nveis de lipdeos, em associao com dejetos, apresentaram como resultados o acrscimo na produo de metano e a maior eficincia da digesto. Segundo levantamento efetuado por Lansing (2010), vrios autores consideraram que os dejetos so os melhores materiais para desenvolverem a codigesto com resduos contendo alto nvel lipdico, em virtude da elevada alcalinidade. Somam-se ainda, segundo o referido autor, os elevados contedos de amnia dos dejetos, que representam importante condio para o crescimento microbiano. De acordo com Lansing et al. (2010), a adio de at 5% do volume dos substratos em leo nas misturas, representa ganhos na produo de biogs, em relao s produes obtidas por substratos preparados somente com dejetos. Os autores ainda verificaram que a adio de 2,5% de leo em relao ao volume do biodigestor no resultou em benefcios quanto ao acrscimo no percentual de metano do biogs, sendo que a adio de 5 e 10% de leo proporcionou inclusive menores teores de CH4. Este comportamento permite o direcionamento de estudos que sejam baseados na composio dos substratos e no somente no volume de material a ser tratado, visto que num mesmo volume podero ocorrer diferentes quantidades de dejetos ou demais 12 resduos a serem digeridos, dependendo assim, principalmente da concentrao de ST da biomassa. Esta ateno em relao s quantidades de dois ou mais resduos combinados garante a ocorrncia da complementaridade, desejvel para a melhor performance da codigesto. Dentre as desvantagens relatadas por Gelegenis et al. (2007) e Cuetos et al. (2010), que provavelmente ocorrem durante a biodigesto anaerbia em substratos contendo elevados nveis de gordura esto as significativas propores de cidos graxos de cadeia longa e polifenis resultantes da degradao dos lipdeos, que podem dificultar a degradao do material por microrganismos assim como inibir certos grupos microbianos. Alm disso, as fontes de leo apresentam baixos contedos de nitrognio, dependendo assim do material com o qual ser co-digerido, para que a relao C:N inicial possa estar prxima do timo, em torno de 20:1. Quanto a influncia da degradabilidade lipdica pelos microrganismos, existe uma preocupao significativa com as populaes de Arqueas metanognicas e bactrias acetognicas, os principais grupos envolvidos na degradao da matria orgnica em metano. A converso dos cidos graxos de cadeia longa, especialmente os insaturados, em acetato, durante o processo fermentativo poder resultar no acmulo de cido no meio, causando assim um efeito de toxicidade para os microrganismos mencionados (ROSA, 2008). Demonstrando similar preocupao, Salminen e Rintala (2002) reforaram que a degradao dos cidos graxos de cadeia longa um passo limitante para a boa conduo da biodigesto anaerbia, visto que as bactrias que os degradam so de crescimento lento. Segundo ensaio conduzido por Neves et al. (2009) a partir dos dejetos de bovinos em associao com restos alimentares e diferentes nveis de leo, um afluente contendo 18g de DQO leo/L induziu a inibio persistente do processo de biodigesto anaerbia, sendo que os autores relataram quedas de pH at o valor de 6,5 (partindo de um afluente com pH inicial entre 7,8). Em estudo realizado por Gannoun et al. (2009), com resduo de abatedouro avcola (rico em lipdeos) e diferentes cargas orgnicas, estes perceberam que com o aumento da quantidade de carga orgnica de 2,8 para 4,5g de DQO/L, a remoo de DQO diminui ligeiramente para nveis entre 80 e 85%, no entanto a produo de biogs aumentou, elevando esses valores mdios de 0,24 L (77% de metano) para 1,1 L de 13 biogs/L de carga ao dia (68% de metano), porm o potencial de produo de biogs reduziu de 0,30 para 0,015 L de biogs/g de DQO removida. Estudando nveis de abastecimento acima de 6g de DQO/L dia, os autores observaram que houve uma reduo no potencial de produo (de 0,20 para 0,15 L de biogs/g DQO removida) e na eficincia de remoo de DQO (que variou entre 77 e 80%).

9.0UTILIZAO DE LIPASES

Em estudo realizado por Vallado et. al. (2007), promovendo a biodigesto anaerbia de efluente de abatedouro avcola com crescentes nveis de adio de lipase (0; 0,1; 0,5 e 1,0% do volume) na carga inicial, os autores observaram que a eficincia de remoo de DQO aumentou de 53 para 85%, quando se promoveu a adio de enzima no nvel de 0,1%, em comparao com a carga sem adio de enzima; nesta mesma condio os autores ainda observaram que a produo de biogs saltou de 37 para 175 ml, em 4 dias de avaliao. Os autores ainda relataram produes mdias de metano da ordem de 1,4 e 1,6 L/g de DQO reduzida, para os tratamentos com adio de 0,5 e 1,0% de lipase, respectivamente. Estudos realizados por Rigo (2004), sugerem que o pr tratamento com lipases associado biodigesto anaerbia sinalizam a possibilidade de reduo no TRH dentro do biodigestor, quando utilizados no tratamento de efluentes provenientes da produo de bovinos e sunos. 14 O custo das enzimas utilizadas no pr-tratamento deve ser reduzido para que se possa viabilizar sua aplicao em escala industrial (VALENTE et. al., 2010). Para tal, enzimas produzidas por fermentao em meio slido tem sido alvo de estudos, pois so utilizados rejeitos industriais como meio de cultivo o que reduz custos e favorece o meio ambiente (ROSA, 2008). Excelentes resultados de biodegradao foram obtidos por Cammarota et. al. (2001), no tratamento de efluentes de laticnio tratado enzimaticamente com torta de babau fermentada. Houve uma reduo da DQO de mais de 90%, reduo de ST de 90%, e 75% da turbidez, sendo que praticamente dobraram os valores em relao aos ndices obtidos por meio apenas da biodigesto anaerbia. Estes fatos justificam o estudo da codigesto anaerbia de dejetos sunos com a adio de crescentes nveis de leo e lipase, avaliando assim os benefcios por meio dos potenciais de produo biogs, das redues nas concentraes de ST, slidos volteis (SV), da DQO e dos nmeros mais provveis (NMP) de coliformes totais (CT) e termotolerantes (CTT), alm da qualidade do biofertilizante.

10.0 CONCLUSO

A aplicao de enzimas no tratamento de resduos vem crescendo nos ltimos anos principalmente no tratamento de efluentes como alternativa aos tratamentos convencionais, sendo as lipases uma das classes mais estudadas (ROSA, 2008). Neste sentido, alternativas tm surgido para melhor ajuste do processo de codigesto dos lipdeos adicionados aos dejetos de sunos atravs do uso de enzimas lipolticas (lipases) em nveis especficos (VALENTE et. al., 2010). A utilizao da enzima colabora para a reduo dos nveis de slidos suspensos lipdicos, o que possibilita melhores condies de operao no tratamento anaerbio, alm de melhoria dos resultados de desempenho dos biodigestores. A utilizao de lipases no tratamento de efluentes com alto teor lipdico uma alternativa para os mtodos tradicionais de tratamento.

11.0 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Associao Brasileira da Indstria Produtora de Carne Suna. Disponvel em: http://www.abipecs.org.br. Acesso em 09 de Abril de 2012. ANGELIDAKI, I; AHRING, L.E.B.K. Modelling anaerobic codigestion of manure with olive oil mill effluent. Water Science and Technology. v.36, n.6-7, p.263270, Elsevier:1997. ATKINSON D.; WATSON, C.A. The environmental impact of intensive systems of animal production in the lowlands. Animal Science. v.63, n.3, p. 353-361, 1996. CAMMAROTA M. C.; TEIXEIRA, G. A.; FERIRE, D. M. G. Enzmatic pr-hydrolysis and anaerobic degradation of wastewaters with higt fat contents. Biotecnology Letters. v.23, p.1591-1595, 2001. CHAE, K.J.; JANG, A.; YIM, S.K.; KIM, S. The effects of digestion temperature and temperature shock on the biogas yields from the mesophilic anaerobic digestion of swine manure. Sciencie Direct, BioresourceTechnology. n.99, p.1-6, Elsevier: 2008. CIRNE, D.G.; PALOUMET, X.; BJRNSSON, L.; ALVES, M.M.; MATTIASSON, B. Anaerobic digestion of lipid-rich waste Effects of lipid concentration. Renewable Energy, v.32, n.6, p.965-975, Elsevier: 2007. CHRISTOFF, P. Produo de biodiesel a partir do leo residual de fritura comercial. 2006. 83 p. Dissertao (Mestrado em Desenvolvimento de Tecnologias). Departamento de Tecnologias Energticas. Instituto de Engenharia do Paran, Curitiba. CUETOS, M. J.; GMEZ X.; OTERO M.; MORN, A. Anaerobic digestion and codigestion of slaughterhouse waste (SHW): Influence of heat and pressure pre-treatment in biogas yield. Bioresource Technology. Accepted 28 January 2010. Elsevier: 2010. DABDOUB, M.J., Biodiesel em casa e nas Escolas: Programa coleta de leos de 17 fritura, 2006. DIESEL, R.; MIRANDA, C.R.; PERDOMO, C.C. Coletnea de tecnologias sobre dejetos sunos. Concrdia: EMBRAPA-CNPSA, 2002. 31p. (Boletim Informativo de Pesquisa, 14).