Termovalorização de resíduos sólidos orgânicos por processo aeróbio: combustível derivado de resíduos alimentares
DOI:
https://doi.org/10.21712/lajer.2025.v12.n4.p109-118Palavras-chave:
biodigestão aeróbia; resíduos alimentares; poder calorífico; biocombustível sólido.Resumo
A disposição inadequada de resíduos alimentares representa um desafio ambiental e energético. A biodigestão aeróbia pressurizada surge como uma alternativa inovadora, permitindo a redução da massa residual e a obtenção de biocomposto com características energéticas. Neste estudo, resíduos alimentares foram submetidos a biodigestão aeróbia controlada por 14 dias, resultando em reduções de massa entre 60% e 79%. O biocomposto obtido foi caracterizado quanto à composição físico-química, com teores de carbono entre 37% e 44% e baixos teores de enxofre (<0,2%). As análises térmicas (TG/DSC) indicaram múltiplas etapas de combustão, com um perfil favorável para geração sustentada de calor. O poder calorífico superior (PCS) variou de 15,46 a 17,47 MJ/kg, valores comparáveis ao carvão vegetal e superiores a muitos biocombustíveis de origem agrícola. Os resultados demonstram a viabilidade do processo como uma estratégia rápida para valorização energética de resíduos alimentares, com potencial para reduzir impactos ambientais e contribuir para a matriz de energias renováveis.
Downloads
Referências
Araújo, DFC de (2023) “The dynamics of renewable energies in the Brazilian energy matrix in the 21ST century”, Revista Cerrados (Unimontes), 21(01), p. 399–429.
Bertolino, AM et al. (2023) “A matter of energy injustice? A comparative analysis of biogas development in Brazil and Italy”, Energy Research & Social Science, 105, p. 103278. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.erss.2023.103278.
Bhat, SA, Singh, J e Vig, AP (2017) “Instrumental characterization of organic wastes for evaluation of vermicompost maturity”, Journal of Analytical Science and Technology, 8(1), p. 2. Disponível em: https://doi.org/10.1186/s40543-017-0112-2.
Chen, Yaoning et al. (2018) “Application of Fenton pretreatment on the degradation of rice straw by mixed culture of Phanerochaete chrysosporium and Aspergillus niger”, Industrial Crops and Products, 112, p. 290–295. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.005.
Franco, DG de B e Steiner, MTA (2022) “Otimização do transporte de resíduos sólidos urbanos no Estado do Paraná: repensando a localização de aterros sanitários com base em modelagem matemática”, Engenharia Sanitaria e Ambiental, 27, p. 987–993. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1413-415220210282.
Galavote, T et al. (2023) “Avaliação do efeito do fortalecimento da coleta seletiva nos custos de gerenciamento de resíduos sólidos urbanos”, urbe. Revista Brasileira de Gestão Urbana, 15, p. e20220108. Disponível em: https://doi.org/10.1590/2175-3369.015.e20220108.
Gomes, S et al. (2017) “Potencial energético de resíduos sólidos domiciliares do município de Ponta Grossa, Paraná, Brasil”, Engenharia Sanitaria e Ambiental, 22(6), p. 1197–1202. Disponível em: https://doi.org/10.1590/s1413-41522017143432.
Grube, M et al. (2006) “Evaluation of sewage sludge-based compost by FT-IR spectroscopy”, Geoderma, 130(3), p. 324–333. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2005.02.005.
Hagemann, N et al. (2018) “Effect of biochar amendment on compost organic matter composition following aerobic composting of manure”, Science of The Total Environment, 613–614, p. 20–29. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.161.
Ikegwu, UM et al. (2022) “Thermogravimetric properties and degradation kinetics of biomass during its thermochemical conversion process”, Materials Today: Proceedings, 65, p. 2163–2171. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.05.538.
Kong, Y. et al. (2024) “Applicability and limitation of compost maturity evaluation indicators: A review”, Chemical Engineering Journal, 489, p. 151386. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151386.
Kubovský, I, Kačíková, D e Kačík, F (2020) “Structural Changes of Oak Wood Main Components Caused by Thermal Modification”, Polymers, 12(2), p. 485. Disponível em: https://doi.org/10.3390/polym12020485.
Kurniawan, TA et al. (2021) “A societal transition of MSW management in Xiamen (China) toward a circular economy through integrated waste recycling and technological digitization”, Environmental Pollution, 277, p. 116741. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.116741.
Li, S et al. (2017) “Evaluation of humic substances during co-composting of sewage sludge and corn stalk under different aeration rates”, Bioresource Technology, 245, p. 1299–1302. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.177.
Ma, R et al. (2025) “Optimizing organic waste co-composting: Component ratio thresholds for dual enhancement of maturity and gaseous emission reduction”, Journal of Environmental Chemical Engineering, 13(5), p. 119053. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.119053.
Mandal, S et al. (2022) “A comparative kinetic study between TGA & DSC techniques using model-free and model-based analyses to assess spontaneous combustion propensity of Indian coals”, Process Safety and Environmental Protection, 159, p. 1113–1126. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.01.045.
Martín, APS et al. (2023) “Spectroscopy Techniques for Monitoring the Composting Process: A Review”, Agronomy, 13(9), p. 2245. Disponível em: https://doi.org/10.3390/agronomy13092245.
Mujtaba, G et al. (2021) “Physio-Chemical Characterization of Biochar, Compost and Co-Composted Biochar Derived from Green Waste”, Sustainability, 13(9), p. 4628. Disponível em: https://doi.org/10.3390/su13094628.
Neves, BC das e Lima, EPP (2019) “Condições da prestação dos serviços ambientais de coleta e destinação de resíduos de serviços de saúde em unidades básicas de saúde na cidade de Pelotas, RS, Brasil”, Engenharia Sanitaria e Ambiental, 24, p. 61–69. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1413-41522019172729.
Nobre, SB et al. (2021) “Levantamento dos resíduos sólidos gerados no município de Pau Dos Ferros, Rio Grande do Norte / Survey of solid waste generated in the municipality of Pau Dos Ferros, Rio Grande do Norte”, Brazilian Journal of Development, 7(6), p. 54056–54075. Disponível em: https://doi.org/10.34117/bjdv7n6-009.
Nur Aqeela Syuhadah Aji et al. (2021) “Production of food waste compost and its effect on the growth of dwarf crape jasmine”, Jurnal Kejuruteraan, 33(3), p. 413–424. Disponível em: https://doi.org/10.17576/jkukm-2021-33(3)-04.
Pheakdey, DV et al. (2022) “Challenges and Priorities of Municipal Solid Waste Management in Cambodia”, International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(14), p. 8458. Disponível em: https://doi.org/10.3390/ijerph19148458.
Pisano, V, Demajorovic, J e Besen, GR (2022) “The Brazilian National Solid Waste Policy: perspectives of the waste pickers’ cooperative networks”, Ambiente & Sociedade, 25, p. e01511. Disponível em: https://doi.org/10.1590/1809-4422asoc20210151r1FT.
Poornima, S et al. (2024) “Review on advances in toxic pollutants remediation by solid waste composting and vermicomposting”, Scientific African, 23, p. e02100. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2024.e02100.
Ravindran, B et al. (2013) “Instrumental evidence for biodegradation of tannery waste during vermicomposting process using Eudrilus eugeniae”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 111(3), p. 1675–1684. Disponível em: https://doi.org/10.1007/s10973-011-2081-9.
Rico, JJ et al. (2022) “TG/DSC and kinetic parametrization of the combustion of agricultural and forestry residues”, Biomass and Bioenergy, 162, p. 106485. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2022.106485.
Schirmer, WN et al. (2017) “CARACTERIZAÇÃO DE BIOMASSA RESIDUAL DE FÁBRICA DE PAPEL-CARTÃO PARA APROVEITAMENTO ENERGÉTICO”, Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, 10(4), p. 1113. Disponível em: https://doi.org/10.17765/2176-9168.2017v10n4p1113-1132.
Škorjanc, A, Goričanec, D. e Urbancl, D. (2024) “Assessing Energy Potential and Chemical Composition of Food Waste Thermodynamic Conversion Products: A Literature Review”, Energies, 17(8), p. 1897. Disponível em: https://doi.org/10.3390/en17081897.
Voběrková, S et al. (2020) “Food waste composting - Is it really so simple as stated in scientific literature? – A case study”, Science of The Total Environment, 723, p. 138202. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138202.
Wei, S, Wei, W e Umut, A (2023) “Do renewable energy consumption, technological innovation, and international integration enhance environmental sustainability in Brazil?”, Renewable Energy, 202, p. 172–183. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.11.074.
Wu, Xiaoyan et al. (2021) “Effect of bamboo sphere amendment on the organic matter decomposition and humification of food waste composting”, Waste Management, 133, p. 19–27. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.07.030.
Xu, P et al. (2024) “Microbial agents obtained from tomato straw composting effectively promote tomato straw compost maturation and improve compost quality”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 270, p. 115884. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.115884.
Zago, VCP e Barros, R.T. de V. (2019) “Gestão dos resíduos sólidos orgânicos urbanos no Brasil: do ordenamento jurídico à realidade”, Engenharia Sanitaria e Ambiental, 24, p. 219–228. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S1413-41522019181376.
Zhou, Y, Selvam, A e Wong, JWC (2014) “Evaluation of humic substances during co-composting of food waste, sawdust and Chinese medicinal herbal residues”, Bioresource Technology, 168, p. 229–234. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.05.070.
Zittel, R et al. (2018) “Composting of smuggled cigarettes tobacco and industrial sewage sludge in reactors: Physicochemical, phytotoxic and spectroscopic study”, Waste Management, 79, p. 537–544. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.08.009.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Latin American Journal of Energy Research

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
O autor, no ato da submissão do artigo, transfere o direito autoral ao periódico.

