Resumo
O presente trabalho tem como foco principal uma avaliação da perfilação de ácidos orgânicos produzidos em reatores anaeróbios acidogênicos tratando efluente sintético a base de glicose (Fase 1) e efluentes industriais da produção de biodiesel (glicerol residual) ou laticínio (Fase 2). Foram utilizados reatores do tipo UASB, e a supressão da metanogênese foi testada pelo acréscimo de uma solução de clorofórmio 0,05% no esgoto sintético da Fase 1 durante duas semanas consecutivas. O monitoramento do afluente e efluente foi realizado pelo uso de análises físico-químicas e cromatográficas. Foi possível a operação dos reatores acidogênicos nas condições operacionais testadas, com a produção inclusive de ácidos orgânicos de cadeia longa como o butírico, hexanoico (caproico) e heptanoico, a partir dos efluentes industriais glicerol residual e laticínios. Foi obtida uma boa supressão da metanogênese pelo acréscimo de uma solução de clorofórmio 0,05% no esgoto sintético da Fase 1 durante duas semanas consecutivas, se configurando como uma alternativa ao tradicional aquecimento do lodo antes da partida do reator. Contudo, deve-se avaliar se há a necessidade de novos pulsos deste inibidor, o tempo de dosagem contínua, assim como a frequência.
Introdução
Os reatores anaeróbios, em especial os de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB – upflow anaerobic sludge blanket), constituem um método atrativo de tratamento de águas residuárias devido às condições climáticas brasileiras e, de fato, o país assume posição de vanguarda no cenário mundial em relação à aceitação e disseminação de reatores anaeróbios. As vantagens de sua utilização incluem a estabilidade de monitoramento das condições operacionais, o fácil controle das etapas de crescimento microbiano e o baixo custo de implantação e operação. Nesse contexto, as etapas envolvidas na digestão anaeróbia envolvem dissolução de macromoléculas por bactérias hidrolíticas seguida da metabolização do substrato hidrolisado por alguns tipos de bactérias, entre as quais se destacam as acidogênicas, que produzem, a partir da fermentação, metabólitos simples, como ácidos orgânicos de cadeia curta – também denominados ácidos graxos voláteis (AGVs) – álcoois, ácido lático e compostos inorgânicos, como CO2, H2, NH3, H2S, entre outros (AQUINO e CHERNICHARO, 2005).
Nesse sentido, os AGVs são ácidos carboxílicos com cadeia carbônica que varia de um a sete carbonos, de baixo peso molecular e de elevado caráter hidrofílico, correspondendo aos ácidos fórmico (C1), acético (C2), propiônico (C3), butírico (C4), valérico (C5), capróico (C6) e heptanóico (C7). No processo de fermentação acidogênica que ocorre no tratamento anaeróbio, os ácidos acético, propiônico e butírico são os mais importantes quantitativamente (CERQUEIRA et al., 2011). Os AGVs são compostos orgânicos amplamente empregados na fabricação de uma vasta gama de produtos químicos, farmacêuticos e materiais ou são, ainda, utilizados como ácidos livres para, por exemplo, a conservação de alimentos para animais na indústria agrícola (BAUMANN e WESTERMANN, 2016), evidenciando-os como produtos de interesse comercial, sobretudo na indústria de alimentos, na qual funcionam como aditivos, agentes de processamento e conservantes.
Para produção de tais ácidos, uma alternativa econômica e ambientalmente viável é o uso de efluentes industriais que possam ser empregados no processo de fermentação acidogênica, como resíduos da indústria de laticínios, da produção de açúcar e de cerveja e subprodutos do biodiesel, como o glicerol. Assim, resíduos provenientes de indústrias teriam uma destinação correta, além de proporcionar a geração de compostos orgânicos usados em várias vertentes comerciais, conduzindo à elevação de potencial biotecnológico brasileiro nos âmbitos ambiental e industrial.
O presente trabalho tem como foco principal uma avaliação da perfilação de ácidos orgânicos produzidos em reatores anaeróbios acidogênicos tratando efluente sintético a base de glicose (Fase 1) e efluentes industriais da produção de biodiesel (glicerol residual) ou laticínio (Fase 2), a fim de maximizar a produção dos ácidos orgânicos de interesse comercial. Por fim, a supressão da metanogênese foi testada pelo acréscimo de uma solução de clorofórmio 0,05% no esgoto sintético da Fase 1 durante duas semanas consecutivas.
Autores: Ana Carolina de Oliveira Nobre; André Bezerra dos Santos; Paulo Igor Milen Firmino; Maria Zillene Franklin da Silva Oliveira e Milena Maciel Holanda Coelho.
