No Brasil, anualmente são desperdiçadas 41 mil toneladas de alimentos/ano, ficando entre os dez países que mais perdem e desperdiçam alimentos no mundo gerando diversas implicações de acordo com a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO, 2015). Estima-se que a emissão de GEE seja equivalente a 3,3 bilhões de toneladas de dióxido de carbono. De acordo com os preços de produção, calcula-se ainda a perda de 750 bilhões de dólares, o desperdício de 250 quilômetros cúbicos de água e a supressão de 1,4 bilhão de hectares de ecossistemas naturais em função da agropecuária (FERREIRA, 2015).
O desperdício alimentar ocorre ao longo de toda a cadeia produtiva, consequência da falta de cuidado no manuseio e na colheita, da falta de logística no transporte e do acondicionamento inadequado dos produtos. A Figura 7 mostra a elevada contribuição da produção primária no desperdício de alimentos no mundo, a destacar nos setores de produção de raízes, tubérculos, frutas e vegetais. O processamento e o transporte de alimentos também têm importante contribuição nesse montante, principalmente no setor de perecíveis (carne, peixes e
frutos do mar). Já o desperdício no ato do consumo, tem papel de destaque no setor dos cereais (arroz, trigo, soja).
Fonte: Ferreira (2015)
A geração de resíduos alimentares é um grande problema, dando origem a odor, lixiviação, etc. por causa de seus sólidos altamente voláteis (SV) e seu teor de umidade, além de gerar fração refratária de metano, que é um dos principais gases do efeito estufa. A utilização de resíduos alimentares em um conceito de saneamento descentralizado e reutilização pode controlar e minimizar os problemas associados a ele (PADUEL et al, 2017).
O aproveitamento integral dos alimentos, como a reutilização para alimentação animal, são algumas alternativas de reaproveitamento, desde que atenda às restrições da legislação de nutrição animal e de saúde pública vigentes (BRASIL, 2009).
3.4.1 Composição dos resíduos alimentares
A composição dos resíduos sólidos é bastante heterogênea (inertes, minerais e orgânicos) resultantes das diversas atividades humanas (LIMA, 2001), que é a característica principal dos resíduos, e, por isso, sua composição exata é difícil de ser avaliada, tendo em vista a diversidade dos materiais constituintes e a existência de diferentes protocolos de amostragem e caracterização (PINTO, 2000).
O resíduo orgânico é a fração biodegradável do RSU com um teor de umidade entre 85 e 90%, entretanto a definição de resíduos sólidos orgânicos é algo impreciso devido à variação da composição e características desse material (MATA-ALVAREZ et al. 2000).
Essas variações das características dos resíduos são geralmente função de fatores econômicos e sociais, geográficos, educacionais, culturais, tecnológicos e legais. é variável e a quantidade e diversidade de resíduos descartados relaciona-se a aspectos culturais, econômico e sociais (MARSHALL; FARAHBAKHSH, 2013).
Esses fatores afetam o processo de geração, tanto com relação à quantidade gerada quanto à sua composição qualitativa (ZANTA et al., 2006). O desperdício de alimentos é rico em energia de biomassa, e um número crescente de programas internacionais estão sendo estabelecidos para recuperar a energia desse desperdício usando digestão anaeróbica (DA), porem a instabilidade do processo é uma questão operacional (LI et al., 2017).
A fração orgânica do RSU é altamente putrescível e variável em sua natureza e em suas características em termos de carboidratos, lipídios e proteínas e variam consideravelmente com base em seus componentes (ESPOSITO et. al., 2012; CARUCCI et al., 2005; STRAKA et al., 2007; BELITZ et al., 2009; IACOVIDOU et. al., 2012). Um dos problemas graves de quase todas as cidades do mundo é a eliminação de resíduos orgânicos oriundos de restaurantes, desperdiçado das residências, estabelecimentos comerciais, instituições, refeitórios de fábrica, cantinas dentre outros (IACOVIDOU et al., 2012).
De acordo com Bouallagui (2009), os resíduos sólidos orgânicos como frutas e vegetais são considerados resíduos de fácil biodegradação, facilitando o processo de acidificação acarretando acumulação de ácidos graxos voláteis e consequentemente queda do pH, inibindo a atividade das arqueias metanogênicas.
O excesso de amônia também pode inibir a sucessão microbiana necessária para a produção de metano (NIELSEN; ANGELIDAKI, 2008). A composição média dos RSU do Brasil apresenta um maior teor de matéria orgânica do que de resíduos recicláveis, o que indica uma grande vocação para a compostagem. No Brasil predomina o teor de matéria orgânica aproximadamente acima de 50%, e essa alta porcentagem é comum em países menos desenvolvidos devido principalmente a falta de preparo prévio da maioria de vegetais e frutas (ALCANTARA, 2010; CEMPRE, 2016).
Devido à grande produção de resíduos orgânicos no Brasil faz-se necessário o manejo e tratamento deste material desviando-o dos aterros sanitários e vazadouros, o que representaria benefícios econômicos através da venda e utilização do composto ou geração de
energia; sociais, através da geração de renda e ambientais evitando que esse material fosse aterrado causando grandes impactos (POLZER, 2017).
O reaproveitamento industrial dos alimentos desperdiçados é considerado atrativo, tendo destaque a produção de biogás com aproveitamento energético (FERREIRA, 2015). Experiências realizadas nesse sentido demostram que a metanização dos resíduos alimentares é uma alternativa viável para o tratamento e a valorização desse resíduo (LI et al., 2011; BROWNE et al., 2013; ZHANG et al., 2006).
Sob o ponto de vista bioquímico, o resíduo alimentar possui, além das macromoléculas de matéria orgânica, diferentes elementos traço, essenciais para o desenvolvimento dos microrganismos que compõe o consórcio anaeróbio.
Diversas tecnologias para o tratamento dos resíduos vêm sendo aplicadas para se promover o reaproveitamento e minimizar os riscos ambientais causados pela disposição irregular de resíduos sólidos orgânicos. Dentre elas estão os métodos biológicos, em condições aeróbias ou anaeróbias, com vistas à reciclagem com valorização dos resíduos orgânicos através da conversão em compostos orgânicos para fins agrícolas como a compostagem ou pela produção de biogás que é composto de metano, oxigênio e gás carbônico, através da digestão anaeróbia com recuperação energética ou aproveitamento como gás natural (GONÇALVES, 2005).