Produção biológica de H2 e CH4 a partir do glicerol bruto sob condições termofílicas - Marques, Ana Carolina Appelt (2021)
O glicerol é o principal resíduo na produção de biodiesel. Uma alternativa viável seria sua aplicação por digestão anaeróbia, com gerações de hidrogênio e metano no biogás, além de outros produtos de valor agregado na fase líquida. A condição termofílica pode favorecer a geração de biogás a partir do glicerol, com vantagens na seletividade de microrganismos e na baixa solubilidade do biogás na fase gasosa. Neste sentido, este estudo avaliou o potencial de bioconversão do glicerol bruto, em H2 e CH4, sob condições termofílicas em 21 ensaios, com diferentes inóculos: lodo termofílico pré-tratado por ataque ácido (inóculo 1); lodo mesofílico pré-tratado por ataque ácido (inóculo 2); lodo termofílico pré-tratado por ataque ácido e enriquecido por diluições seriais (inóculo 3); lodo termofílico pré-tratado por choque térmico (inóculo 4) e lodo termofílico in natura (inóculo 5). Produções mais elevadas de H2 foram verificadas com o inóculo 1, a 55°C, pH 5,5, sob modo estático, em meio de cultivo PYG modificado com glicerina PA. A seguir, os inóculos 1 e 3 foram testados em meio de cultivo PYG e RCM modificados, substituindo a glicerina PA por glicerol bruto (20 g DQO L-1). O inóculo 3 foi inicialmente avaliado na produção de H2 pela codigestão de glicerol bruto (20 g DQO L-1) em esgoto sanitário com suplementações de: (a) extrato de levedura; (b) peptona e; (c) extrato de levedura e peptona. Nesses ensaios foram obtidos respectivamente (mmol H2 L-1): 28,94 (a); 16,60 (b) e; 39,74 (c). Ensaios com o inóculo 4 foram realizados em aumentos sucessivos na remoção de glicerol bruto, extrato de levedura e esgoto sanitário, com gerações de H2 (mmol H2 L- 1): 72,53; 141,94; 89,36 e 145,0 para as concentrações de 20, 30, 40 e 50 g DQOglicerol L-1, respectivamente. O principal co-produto gerado foi etanol, além de butanol, propanol, 1,3-propanodiol, ácido acético e ácido butírico,com remoções de glicerol acima de 60%. Os efluentes dos ensaios fermentativos foram avaliados diretamente na geração de metano, produzindo (mmol CH4 L-1): 233,51; 41,59; 24,44 e 8,03. Analises de biologia molecular revelaram predomínios dos gêneros Coprothermobacter e Acetomicrobium (Inóculo 1), Thermoanaerobacterium (Inóculo 3) e Coprothermobacter e Methanothermobacter (Inóculo 5) que provavelmente estiveram envolvidos nas gerações de biogás, ácidos e álcoois obtidos. A digestão anaeróbia termofílica do glicerol bruto é uma alternativa no seu tratamento com consequente gerações dos biocombustíveis H2, CH4 e etanol, além de metabólitos de valor agregado, principalmente 1,3 PD e butanol.