Produção de metano a partir de cortiça contaminada com óleos vegetais

Abstract

Os derrames de óleo vegetal, embora pouco divulgados, constituem um grave problema ambiental. Este tipo de acidentes ocorre com frequência na translação deste produto entre diferentes países e no próprio armazenamento. A cortiça, matéria-prima com grande importância económica, social e ambiental em Portugal, tem elevada capacidade de reter óleos vegetais e que pode, portanto, ser utilizada no local da ocorrência destes acidentes. O resíduo resultante (cortiça impregnada com óleo) é facilmente recolhido do local, sendo no entanto necessário o seu tratamento posterior. A procura por soluções ecologicamente mais sustentáveis de tratamento deste resíduo, aliada à procura de combustíveis alternativos, capazes de colmatar o aumento de consumo de combustíveis fósseis, fazem da digestão anaeróbia uma potencial alternativa à incineração, tratamento atualmente aplicado ao resíduo de cortiça contaminada com óleos. O objetivo do presente trabalho é avaliar o efeito da adição de um resíduo de cortiça contaminada com óleo de girassol a processos de digestão anaeróbia (co-digestão). Para tal, fez-se uma caracterização do resíduo de cortiça contaminada, e dos substratos chorume ou lamas provenientes de uma estação de tratamento de águas residuais (ETAR). Depois, em ensaios de biodegradabilidade, comparou-se a produção de metano obtida na digestão de chorume ou lamas de ETAR, na presença ou ausência do resíduo de cortiça contaminada com óleo. Testaram-se cinco concentrações diferentes deste resíduo, equivalentes a concentrações de óleo (em CQO) entre 200 e 1000 g∙m-3. A ausência de efeitos inibitórios da cortiça sobre os processos de digestão anaeróbia foi verificada em ensaios controlo preparados sem adição de óleo. Paralelamente, avaliou-se a capacidade do chorume e lamas de ETAR para converterem o óleo de girassol a metano na ausência de cortiça. Nos ensaios de co-digestão com chorume e cortiça contaminada com óleo verificouse um aumento na produção cumulativa máxima de metano pela adição do resíduo, sendo esse aumento proporcional à quantidade de resíduo adicionado e atingindo o valor máximo de 41 % nos ensaios com maior quantidade de resíduo adicionado. Em semelhança, nos ensaios com lamas de ETAR verificou-se que a adição de cortiça contaminada promoveu um aumento na produção cumulativa máxima de metano que variou entre 34-101 %. Em suma, pode concluir-se que a adição esporádica de resíduos de cortiça contaminada com óleo vegetal durante o tratamento anaeróbio de chorume ou lamas de ETAR aumenta significativamente a produção de metano do processo, sendo que as lamas de ETAR se mostraram mais eficientes na conversão deste resíduo a metano que o chorume.

Vegetable oil spills, although less perceived than mineral oil spills, cause deleterious effects on ecosystems and constitute a serious environmental problem. These accidents occur frequently during storage and in the transportation of oils among different countries. Cork, a material with great economic, social and environmental importance in Portugal, has characteristics that permit it to be a sorbent with high capacity for retaining vegetable oils, and can be used directly on site as a biosorbent when this type of accidents occurs. The residue (cork impregnated with oil) is easily removed, however a further treatment is needed. The search for more sustainable treatment solutions for this waste, associated with the search for alternative fuels, able to bridge the increasing consumption of fossil fuels, point anaerobic digestion as a potential alternative to incineration, treatment currently applied to the oil-contaminated cork. This study aims to evaluate the effect of adding cork contaminated with sunflower oil to anaerobic digestion processes (co-digestion). For that, the contaminated cork and the substrates cow manure or sludge from a wastewater treatment plant (WWTP) were characterized. Biodegradability assays were prepared with manure or sludge in the presence of five different concentrations of oil-contaminated cork, equivalents to oil concentrations (in COD) between 200 and 1000 g∙m-3. Methane production was measured and compared with the methane obtained from the digestion of manure or sludge (without the cork waste). The absence of inhibitory effects of cork on the anaerobic digestion processes was verified in control assays prepared without the oil. In parallel, the ability of manure or sludge to convert sunflower oil into methane was also evaluated. Maximum cumulative methane production obtained from the co-digestion of cow manure and oil-contaminated cork increased with the amount of waste added, reaching a maximum value of 41 % in the assays amended with the higher amount of residue tested. Similarly, in the WWTP sludge assays the addition of oil-contaminated cork promoted an increase in the maximum cumulative methane production that varied between 34-101 %. In conclusion, the sporadic addition of cork contaminated with vegetable oil during anaerobic digestion of manure or sludge increases significantly the methane production of the process, being the tested sludge more efficient in the conversion of this waste into methane that manure.