RESUMO Este trabalho foi realizado com o intuito de se avaliarem a codigestão dos dejetos de bovinos leiteiros e óleo de descarte, por meio das produções específicas de biogás, reduções dos teores de sólidos totais (ST) e voláteis (SV), da demanda química de oxigênio (DQO) e fibra em detergente neutro (FDN). Utilizaram-se 28 biodigestores batelada, abastecidos com substratos contendo 4% de ST e compostos por dejetos de bovinos leiteiros, óleo de descarte (nas doses de 0; 2; 4; 6; 8; 10 e 12% dos STs do substrato e representado pelo resíduo de frituras que foi doado por pastelaria), inóculo e água para diluição. As máximas reduções de SV, DQO e FDN, além das produções específicas de biogás, foram obtidas por modelos quadráticos de predição, estimando-se, assim, as doses ideais de inclusão de óleo. As maiores reduções de DQO, SV e FDN foram de 82,88; 47,53; 51,28 e 49,48%, alcançadas com as inclusões de 5,74; 5,93, 4,77 e 6,45% de óleo de descarte, respectivamente. A inclusão de 4,63% de óleo permitiu alcançar a produção de 0,25 litro de biogás por g SV adicionado, que foi superior em 13% ao rendimento observado nos substratos sem inclusão de óleo. A adição de óleo em substratos contendo dejetos de bovinos leiteiros nas doses entre 4,4 e 6,5% aumenta as produções de biogás e as reduções de sólidos.

ABSTRACT This paper aimed at assessing the co-digestion of dairy cattle manure and waste oil, by quantifying specific biogas production, reduction of total (ST) and volatile (SV) solids, chemical oxygen demand (DQO) and neutral detergent fiber (FDN). Twenty-eight batch digesters were loaded with substrates composed of dairy cattle manure (4% ST), waste oil (0, 2, 4, 6, 8, 10 and 12% ST), inoculum, and water for dilution. We used prediction quadratic models for estimates on SV, DQO and FDN maximal reductions, as well as specific biogas production; therefore, we appraised the optimal rates of oil inclusion. By the results, we observed that the largest DQO, SV and NDF reductions were of 82.88, 47.53, 51.28 and 49.48%, being reached by waste oil rates of 5.74, 5.93, 4.77 and 6.45%, respectively. When adding 4.63% waste oil, biogas production reached 0.25 liters per g of added SV, which was 13% higher than the amount observed for substrates without oil inclusion. We also highlight that adding oil to dairy cattle manure substrates at rates between 4.4 and 6.5% increases biogas production and decreases solids contents.

RESUMO A codigestão dos dejetos de suínos e dos resíduos lipídicos vem sendo amplamente explorada, com melhorias na degradação dos substratos em digestão e, consequentemente, dos rendimentos de biogás. Assim, foram avaliados os desempenhos de biodigestores abastecidos com dejetos de suínos e crescentes níveis de óleo de descarte, por meio das produções e potenciais de produção de biogás, reduções dos teores de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV) e da demanda química de oxigênio (DQO). Para o desenvolvimento do ensaio de codigestão, foram preparados substratos compostos por dejetos de suínos, óleo de descarte (nas proporções de 0; 2; 4; 6; 8; 10 e 12% de óleo em relação aos teores de ST do substrato), água para diluição destes resíduos e inóculo, contendo teor inicial de 4,0% de ST e abastecimento dos biodigestores batelada. As máximas reduções de ST e SV foram de 36,8 e 41,1% e ocorreram nos níveis de 5,2 e 5,8% de óleo aos substratos. As inclusões de 5,4 e 6,1% de óleo permitiram o alcance de potenciais de 222,9 e 263,6 litros de biogás por kg de ST e SV adicionados, que foram superiores em 10,8 e 5,5% aos rendimentos observados para a dose contendo 0% de óleo. A inclusão de óleo na composição de substratos contendo dejetos de suínos nas doses entre 5 e 6% melhora os rendimentos de biogás.

ABSTRACT Swine manure and lipid residue co-digestion has been widely explored with improvements in substrate degradation, digestion and consequently biogas yield. Thus, we evaluated performance of digesters supplied with swine manure and increasing discarded oil levels, by means of potential of biogas production, and reductions of total solid content (TS), volatile solids (VS) and chemical oxygen demand (COD). To develop co-digestion tests, we prepared substrates composed by swine manure, discarded oil (with 0, 2, 4, 6, 8, 10 and 12% oil in TS substrate), water for dilution of residues and inoculum, having a initial concentration at 4% TS to supply batch-digesters. Maximum TS and VS reductions were 36.8 and 41.1% and occurred at 5.2 and 5.8% oil in substrate. Inclusions of 5.4 and 6.1% oil allowed a potential production range of 222.9 and 263.6 liters of biogas per TS and VS kilogram, which were superior in 10.8 and 5.5 to the observed yields for initial dose of 0% oil. Oil included into substrate with swine manure at doses between 5 and 6% have improved biogas yield.