Avaliação de consórcio microbiano obtido a partir de lodo de estação de tratamento de efluentes de indústria de papel e celulose visando à produção de H2 a partir de celulose

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Rabelo, Camila Abreu Borges da Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Clostridium; Desulfovibrio; Ácido butírico; Butyric acid; Fermentação; Fermentation; Homoacetogênese; Homoacetogenesis
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-27082014-101112/

Ensaios em reator em batelada foram conduzidos para avaliar a produção biológica de hidrogênio a partir de diferentes concentrações de celulose (E1:2,0 g.L-1; E2: 5,0 g.L-1 e E3: 10,0 g.L-1) em pH inicial de 6,8 a 37°C. O objetivo do trabalho foi analisar o lodo de estação de tratamento de efluentes de indústria de papel e celulose como inóculo para obtenção de um consórcio celulolítico e fermentativo. Os ensaios foram monitorados por 16 dias com análises de carboidratos, DQO, pH, ST, STV, biogás, ácidos orgânicos e álcoois, além de análises de caracterização filogenética do Domínio Bacteria. Nos três ensaios, a produção de hidrogênio foi detectada a partir do quarto dia, provavelmente devido ao tempo necessário para hidrólise da celulose. Os dados de produção de hidrogênio foram ajustados ao modelo de Gompertz modificado, sendo calculado o potencial máximo de produção de H2 (P) de 1,23 mmol para E1, 3,14 mmol para E2 e 2,33 mmol para E3. Para os ensaios E1 e E2 observou-se rendimentos de H2 semelhantes; ou seja, de 0,62 mmol H2.g-1 de celulose. Para o ensaio E3 observou-se 0,23 mmol H2.g-1 de celulose. Ácido butírico foi o principal ácido orgânico observado em 2,2, 1,8 e 2,2 g.L-1 para E1, E2 e E3, respectivamente. A fase de diminuição da produção de H2 foi acompanhada pela evolução de metano, ácido acético e sulfeto nos três ensaios. Na visualização microscópica de amostras dos ensaios foi possível averiguar a presença de variedade de formas e arranjos bacterianos corroborando para heterogeneidade do inóculo. Em relação à análise filogenética foram identificados, com mais de 95% de similaridade, gêneros de bactérias reconhecidamente produtoras de H2 e associadas a ambiente com substratos lignocelulósicos, tais como, Clostridium sp., Klebsiella sp. e Raoultella sp., além de consumidoras de H2 Clostridium sp., por homoacetogênese e Desulfovibrio sp. por sulfetogênese. A partir das análises dos resultados, foi possível afirmar que houve produção biológica de hidrogênio a partir de celulose como substrato e lodo de ETE industrial como inóculo.