Biorrefinaria multiproduto a partir dos resíduos do processamento da tilápia do Nilo (oreochromis niloticus) e esgoto doméstico: uma abordagem a partir da avaliação do ciclo de vida dos produtos

Abstract

W ciągu ostatnich 20 lat promowano hodowlę ryb w publicznych tamach w Ceará, co jest ważnym działaniem społecznym i gospodarczym, które poprawiło życie tysięcy ludzi w głębi kraju. Zaobserwowano jednak istotne oddziaływanie na środowisko wodne i glebę, które stanowi potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i ekosystemów, spowodowane zarówno działalnością połowową, jak i nieregularnym odprowadzaniem ścieków domowych do zbiorników wodnych. W tym kontekście obiecującą alternatywą dla wykorzystania odpadów rybnych i ścieków bytowych wytwarzanych w miastach jest ich przetwarzanie w biorafinerii trzeciej generacji (BTG). Dzięki tej technologii zarówno ścieki bytowe, jak i przemysłowe stają się materiałem do produkcji produktów o wysokiej wartości dodanej. W ten sposób w ramach tej pracy podjęto próbę zaprojektowania dwóch ścieżek technologicznych produkcji biomasy mikroalg pod pryzmatem BTG oraz oceny procesów, które mają największy wpływ na środowisko na podstawie oceny cyklu życia produktów. Wyniki porównano z oddziaływaniem na środowisko produkcji biomasy mikroalg z zastosowaniem nawozów handlowych (proces konwencjonalny), dla kategorii oddziaływań na środowisko: zmiany klimatyczne; zubożenie wody; wyczerpanie sie warstwy ozonowej; tworzenie utleniaczy fotochemicznych; tworzenie cząstek stałych; tworzenie się utleniaczy fotochemicznych, zakwaszenie ziemi; wyczerpywanie się skamieniałości; zajmowanie terenów miejskich i gruntów ornych. Metodą oceny oddziaływania na środowisko była ReCiPe, a cała procedura obliczeniowa została przeprowadzona przy użyciu autorskiego oprogramowania Simapro firmy Prè-Consultants. Stwierdzono, że trasa produkcji biomasy mikroalg z nawozami handlowymi (trasa C0) była odpowiedzialna za większy wpływ na środowisko we wszystkich ocenianych kategoriach oddziaływania. Na trasie technologicznej do produkcji biomasy z pozostałości przetwórstwa rybnego (C2) najbardziej oddziaływały na środowisko obróbka wstępna, uprawa i suszenie biomasy, czyli procesy o dużym zapotrzebowaniu na energię elektryczną i stosowanie produktów chemicznych. Na drodze produkcji suchej biomasy z mikroalg hodowla i etapy suszenia biomasy miały największy wpływ na środowisko, zwłaszcza większe zapotrzebowanie na energię elektryczną. Procesy takie jak produkcja energii elektrycznej ze źródeł nieodnawialnych (węgiel mineralny), drewna i trzciny cukrowej są powiązane w ponad połowie wszystkich wymienionych kategorii oddziaływań na środowisko, nie tylko emisją różnych substancji chemicznych do gleby, wody i powietrza oraz zajmowanie gruntów ornych, przekształcanie terenów naturalnych i emisja związków rakotwórczych. Okazało się, że główne wąskie gardła środowiskowe na trasach C2 i C3 są związane z wykorzystaniem w ich procesach energii nieodnawialnej i chemikaliów.