Com mais de 17.000 engenheiros a trabalhar em todos os sectores económicos, o Instituto Nacional de Ciências Aplicadas de Toulouse (INSA Toulouse), uma instituição pública científica, cultural e profissional sob a autoridade do Ministério do Ensino Superior francês, foi criado em 1963 e é reconhecido pela excelência da sua formação e dos seus estudantes. A sua participação no projecto Sudoe ECOVAL centra-se em três acções: a optimização da produção de ácidos gordos voláteis em bioreactores, a avaliação do potencial metanogénico dos digestores de acidogénese e o desenvolvimento de um modelo do sistema global de gestão de bio-resíduos urbanos.
Optimização da produção de ácidos gordos voláteis em bioreactores
Em colaboração com CETAQUA, INSA Toulouse está a trabalhar para optimizar a produção de ácidos gordos voláteis (VFA) a partir de resíduos biológicos. Esta produção é realizada num bioreactor que realiza a acidogénese. Os VFA são então extraídos e purificados para uso comercial. INSA Toulouse utiliza um modelo de simulação dinâmica do processo de acidogénese para descrever a evolução dos substratos e produtos de reacção de acordo com os parâmetros operacionais do processo. Esta ferramenta permite escolher as condições de funcionamento que conduzem à produção mais significativa de VFAs e as mais favoráveis à comercialização. Uma colaboração com a empresa Nereus levou à integração de restrições de recuperação de VFA nos critérios de optimização da produção de VFA.
Os progressos alcançados permitem ter em conta a variabilidade dos bio-resíduos e as inibições de certos processos biológicos, a fim de melhor prever as quantidades e qualidades dos produtos formados.
Avaliação do potencial metanogénico dos digestores a partir da acidogénese
Após a produção de VFA, permanece um resíduo material que pode ser recuperado por metanização. A INSA Toulouse está a avaliar a produção de metano sobre este resíduo. Está a desenvolver um processo original contínuo que aumenta a produção de metano e assim a recuperação de bio-resíduos. Este processo baseia-se num acoplamento entre uma digestão mesófila dos resíduos e uma digestão termófila dos lodos de digestores. Os progressos alcançados permitem reduzir a quantidade de lamas a eliminar graças a uma degradação mais profunda da mistura de lamas. Veremos este Outono se estes resultados podem ser reproduzidos em resíduos de lodo acidificado e depois em resíduos biológicos.
O desenvolvimento de um modelo de um sistema global de gestão de resíduos biológicos municipais
A ferramenta de modelização global permite a avaliação dos canais de gestão de bio-resíduos a nível da cidade. O objectivo é quantificar a produção de bio-resíduos num território urbano e optimizar a sua recolha, transporte, tratamento e valorização em ácidos gordos voláteis e metano. A modelação é desenvolvida utilizando dados e cenários de três cidades: Toulouse (França), Porto (Portugal) e Palencia (Espanha); com diferentes dimensões, planeamento urbano e estratégias de recolha. Toulouse e Palencia estão empenhados na recolha em pontos de entrega voluntária (VDPs) e compostagem, enquanto que o Porto já tem recolha porta-a-porta.
Os três estudos de caso são utilizados para comparar várias soluções de tratamento: compostagem e/ou digestão anaeróbica até 2030 ou produção de VFA. A comparação é feita com base nos balanços de fluxo e de energia. A cooperação com outro parceiro (Biogrupo CRETUS USC) também permite uma comparação com base nos impactos ambientais dos canais de gestão dos bio-resíduos. O modelo já está a ser desenvolvido e estão a ser realizadas simulações dos primeiros cenários.
Em última análise, esta ferramenta de modelização e os resultados resultantes ajudarão as comunidades e empresas a tomar decisões sobre os métodos de gestão mais virtuosos do ponto de vista do impacto ambiental e da rentabilidade económica. Permitirá também a identificação de áreas prioritárias no sector a serem optimizadas.
