Eficiência energética e gestão sustentável na digestão anaeróbia de resíduos de frutas e verduras em uma CEASA do Ceará (2025)
- Authors:
- Autor USP: SILVA JÚNIOR, FRANCISCO DAS CHAGAS GOMES DA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SHS
- DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-30052025-080217
- Subjects: DIGESTÃO ANAERÓBIA; HIDROGÊNIO; METANO; SIMULAÇÃO (APRENDIZAGEM)
- Keywords: Digestão anaeróbia em dois estágios.
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O centro atacadista de alimentos (CEASA) – Maracanaú (Ceará, Brasil) envia cerca de 17,5 toneladas diárias de resíduos orgânicos ao aterro sanitário. Este estudo investigou o potencial de valorização desses resíduos de frutas e verduras (RFV), caracterizando sua composição e avaliando sua viabilidade para produção de hidrogênio e metano. A composição média do RFV foi predominantemente de laranja (41,0%), cebola (7,5%), milho (5,4%), mamão (5,3%) e abacate (4,6%) (v/v). Testes em batelada com RFV triturado resultaram em rendimento de metano (MY) de 275 NmL CH4.g⁻1DQOadd. Foi realizada também a avaliação da digestão anaeróbia da fração líquida (RFVL), considerando duas configurações: um sistema de estágio único (SS), com reator Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB-SS), e um sistema de dois estágios (TS), composto por um Anaerobic Structured Bed Reactor (AnStBR) seguido de um UASB-TS. As cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas ao reator AnStBR variaram entre 40 e 80 gDQO.L-1r.d-1 e entre 1,5 e 22,0 gDQO.L-1r.d-1 aplicadas aos reatores UASB. O sistema TS apresentou melhor desempenho, atingindo 3,6 NLCH4.L-1r.d-1 a 22 gDQO.L-1r.d-1. No AnStBR, a produção máxima de hidrogênio foi de 2,2 NL H2.L⁻¹r.d⁻¹ com COV de 60 gDQO.L⁻¹r.d⁻¹. O sistema TS foi 23% mais eficiente que o SS em termos de recuperação energética (5,58 kJ.g⁻¹DQOadd). O sistema TS também demonstrou maior estabilidade operacional, com relação a Alcalinidade Intermediária (AI) sobre a Parcial (AP) (AI:AP) consistentemente abaixo de 0,4, enquanto o SS apresentou sinais de acidificação sob COV de 22,0 gDQO.L⁻1r.d⁻1. Contudo, simulações de escalonamento realizadas no software SuperPro Designer® indicaram que o sistema SS é economicamente mais viável, apesar de tecnicamente e ambientalmente inferior. Esses resultados evidenciam o potencial da digestão anaeróbia como alternativa sustentável para a gestão de resíduosorgânicos e produção de energia renovável.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 07.04.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
SILVA JÚNIOR, Francisco das Chagas Gomes da. Eficiência energética e gestão sustentável na digestão anaeróbia de resíduos de frutas e verduras em uma CEASA do Ceará. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-30052025-080217/. Acesso em: 02 abr. 2026. -
APA
Silva Júnior, F. das C. G. da. (2025). Eficiência energética e gestão sustentável na digestão anaeróbia de resíduos de frutas e verduras em uma CEASA do Ceará (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-30052025-080217/ -
NLM
Silva Júnior F das CG da. Eficiência energética e gestão sustentável na digestão anaeróbia de resíduos de frutas e verduras em uma CEASA do Ceará [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-30052025-080217/ -
Vancouver
Silva Júnior F das CG da. Eficiência energética e gestão sustentável na digestão anaeróbia de resíduos de frutas e verduras em uma CEASA do Ceará [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18139/tde-30052025-080217/ - Sistema combinado anaeróbio-aeróbio para remoção de nitrogênio e DQO de efluente petroquímico
- Anaerobic Digestion Model No. 1 applied to bioenergy generation from fruit and vegetable waste in Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors
- Innovative system to maximize methane production from fruit and vegetable waste
- Anaerobic digestion of the liquid fraction of fruit and vegetable waste: two-stage versus single-stage process
- From start-up to maximum loading: an approach for methane production in upflow anaerobic sludge blanket reactor fed with the liquid fraction of fruit and vegetable waste
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