Estudo analisa o potencial tecno-econômico da codigestão anaeróbia do lodo de esgoto, vinhaça de vinho e esterco de aves

Estudo analisa o potencial tecno-econômico da codigestão anaeróbia do lodo de esgoto, vinhaça de vinho e esterco de aves

Pesquisadores do Brasil (Unicamp) e da Espanha (UCA) analisam três cenários de codigestão anaeróbia de diferentes substratos.

O artigo com título original "Techno-economic analysis of single-stage and temperature-phase anaerobic co-digestion of sewage sludge, wine vinasse, and poultry manure" foi publicado recentemente no "Journal of Environmental Management", um periódico revisado por pares para a publicação de pesquisas originais relacionadas ao gerenciamento de sistemas ambientais e à melhoria da qualidade ambiental. Todos os trabalhos submetidos à revista apresentam um vínculo distintivo com aplicações de gestão ambiental.

O artigo foi aceito para publicação na edição de 01 de janeiro de 2023: Journal of Environmental Management, Volume 325, Part A, 1 January 2023, 116419; DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.11641 o estudo foi desenvolvido pelos autores:

• Leonor Sillero^a
• William Gustavo Sganzerla^a,b
• Tania Forster Carneiro^b
• Rosario Solera^a
• Montserrat Perez^a

1. Department of Environmental Technologies (IVAGRO), Faculty of Marine and Environmental Sciences (CASEM), University of Cádiz (UCA), Pol. Río San Pedro s/n, 11510, Puerto Real, Cádiz, Spain
2. University of Campinas (UNICAMP), School of Food Engineering (FEA), Campinas, SP, Brazil

Principais destaques do artigo

1. A codigestão anaeróbia de fase de temperatura (TPAD) pode produzir 391 mL de CH₄ g⁻¹ STV_adicionados (Sólidos Totais Voláteis).
2. Reatores mesofílico e termofílico de estágio único podem produzir 260 e 155 mL de CH₄ g⁻¹ STV_adicionados, respectivamente.
3. O TPAD pode recuperar até 1058,99 MWh de eletricidade por ano e 4765,47 GJ calor por ano.
4. O processo TPAD apresentou um valor presente líquido de 5.090.111 USD e um retorno financeiro de 4,24 anos.

Resumo do Artigo

A codigestão anaeróbica (AcoD) é uma tecnologia madura e consolidada de gestão de resíduos que pode transformar subprodutos agroindustriais em biogás e digestato. Este estudo realizou uma avaliação técnico-econômica da produção de bioenergia e fertilizantes agrícolas a partir de AcoD de lodo de esgoto, vinhaça de vinho e esterco de aves.

Neste estudo de caso, três configurações foram investigadas:

1. 1. Cenário 1, AcoD em temperatura termofílica; 
   2. Cenário 2, AcoD em temperatura mesofílica; 
   3. Cenário 3, sistema AcoD em fase de temperatura (TPAD), onde o digestato produzido no primeiro reator (termofílico) alimenta o segundo reator (mesofílico).

O processo foi projetado para gerenciar 24.022 m³ de vinhaça por ano, 24.022 m³ de lodo de esgoto por ano e 480 m³ de esterco de aves por ano. 

O maior custo foi o investimento em capital fixo para os processos de estágio único (320.981 USD) e TPAD (379.698 USD). O processo TPAD produziu a maior quantidade de eletricidade (1058,99 MWh/ano) e calor (4765,47 GJ/ano) com o menor custo de geração de eletricidade (84,99 USD/MWh), calor (0,019 USD/MJ) e fertilizantes (30,91 USD/tonelada). 

Em relação aos indicadores de rentabilidade, o maior valor presente líquido (509.011 USD) e o menor tempo de retorno (4,24 anos) foram alcançados para o Cenário 3. 

Em conclusão, o TPAD é uma tecnologia de gestão de resíduos para energia rentável e sustentável que pode ser aplicada em um quadro de economia circular para recuperar bioenergia e fertilizantes, contribuindo para diminuir a pegada de carbono do setor agroalimentar.

Acesso ao artigo

• Mais informações e acesso ao artigo: DOI: 10.1016/j.jenvman.2022.116419

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