Resumo

A geração de biogás a partir de resíduos orgânicos oferece um processamento ecologicamente correto de matérias-primas prejudiciais ao meio ambiente. Há um conjunto de evidências que mostra que o CSTR é um equipamento mais eficaz em relação ao BLC, tratando de produção de biogás a partir de dejetos de animais. O foco tem sido em medidas tradicionais, como volume do biodigestor, carga orgânica volumétrica, tempo de retenção hidráulica e temperatura. O que não foi sistematicamente avaliado são outros parâmetros como sólidos voláteis, nutrientes e composição dos substratos e pH.

O Brasil é um dos maiores produtores de suínos, levando a alta geração de resíduos na produção, dessa maneira, busca-se alternativas para que seja minimizado essa produção de resíduos, uma maneira é a utilização da digestão anaeróbica, por isso a questão, será que o CSTR é o mais eficaz em relação ao de lagoa coberta, mais comumente utilizado. Esta revisão sistemática examinou a eficácia do biodigestor CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor) versus o BLC (Biodigestor de Lagoa Coberta) em produção de biogás a partir de dejetos de animais.

Num contexto voltado para mudanças climáticas, as entidades estão buscando formas para utilizar o metano do biogás em aplicações de energia renovável, devido a alta demanda. A geração de resíduos na produção de suínos é alta, por isso a busca por biodigestores para a produção de biogás e gestão de resíduos. O BLC é mais utilizado do que em relação ao CSTR, porém o BLC apresenta algumas limitações, uma delas é o estado da biomassa, sendo que se diferencia em relação aos biodigestores. Outra questão é o tamanho, o CSTR possui um volume menor em relação ao BLC, o que já torna mais viável.

Dois bancos de dados, incluindo Science Direct e Scopus, também duas bases cinzenta, como o Google Scholar e Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações (BDTD) foram sistematicamente pesquisados para estudos em língua inglesa sem limite de datas. Os estudos selecionados para recuperação foram avaliados por dois revisores (MR e CV) independentes para a qualidade metodológica usando listas de verificação de avaliação crítica apropriadas ao desenho do estudo. Esta revisão inclui estudos em biodigestores CSTR e BLC que utilizam como substrato dejetos de animais.

Seis publicações foram incluídas nesta revisão (n=69). Dois dos 6 estudos comparam a produção de biogás nos dois tipos de biodigestores, e os demais, apenas falam de produção de biogás no biodigestor de lagoa coberta. Com base nas ferramentas apropriadas de avaliação crítica do JBI, a qualidade dos estudos incluídos foi considerada moderada a alta. Na maioria dos estudos, uma fonte potencial de viés estava relacionada à falta de informações de produção de energia elétrica e viabilidade econômica na implantação dos biodigestores.

O biodigestor CSTR mostrou-se mais eficaz na produção de biogás justamente por possuir aquecimento, o que já não é observado no BLC, sendo este dependente da temperatura externa do ambiente, o que o torna mais indicado para regiões com maior incidência solar. Outro fator que se mostrou importante na produção do biogás é a Carga Orgânica Volumétrica (COV), pois a sua quantidade interfere na produção também. A bibliometria mostrou as palavras-chave que mais ocorreram entre as pesquisas e a sua evolução ao longo de 2005 a 2022.

AMARAL, A. C. d. C. et al. Produção de biogás e energia elétrica com biodigestor de lagoa coberta e CSTR a partir de dejeto suíno. In: VI SIGER - Simpósio Internacional sobre gerenciamento dos resíduos agropecuários e agroindustriais, 2019, Florianópolis. Anais [...]. Florianópolis: Oceania Park Hotel, 2019. p. 401-403. TÁPPARO, Deisi Cristina et al. Swine manure biogas production improvement using pre-treatment strategies: lab-scale studies and full-scale application. Bioresource Technology Reports, v. 15, p. 100716, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biteb.2021.100716