Biossistemas integrados na codigestão do glicerol bruto em resíduos agroindustriais para a geração de H2 e CH4

Abstract

A producao de biodiesel tem crescido e ganhado destaque no cenario energetico mundial. Com isso, seu principal coproduto, o glicerol bruto (GB), tem acompanhado esse aumento, ocasionando a formacao de grandes estoques deste residuo. Uma alternativa promissora para a sua reducao consiste na utilizacao por processos biologicos anaerobios visando a producao de biogas, tanto hidrogenio (H2) quanto metano (CH4). Sabe-se que a eficiencia dessa bioconversao aumenta por meio da codigestao com outros residuos orgânicos. Assim, o objetivo deste estudo consistiu na codigestao do GB, proveniente da producao de biodiesel a partir de oleos residuais domesticos, com vinhaca citricola (VC), em dois estagios sequenciais. No 1o estagio (Ensaio 1), o reator anaerobio foi operado em batelada, alimentado com 5 g DQO L-1 GB e 5 g DQO L-1 VC, na presenca de cultura mista pertencente ao genero Clostridium sp., a 37 °C, pH 5,5, headspace com N2, gerando 4,48 mmol H2 L-1 em 112 h de experimento, sendo consumidos 93,19 % de GB e 74,00 % de glicose. Um ensaio controle (Controle 1) foi montado com apenas 5 g DQO L-1 GB, nao sendo verificada producao de H2. O efluente gerado no Ensaio 1 (200 mL) foi usado como substrato no 2o estagio (Ensaio 2) por um inoculo in natura identificado por consorcio de bacterias anaerobias fermentativas e archaeas metanogenicas, no reator anaerobio metanogenico (500 mL), headspace com N2, pH 7,0, a 37 °C, gerando 229,08 mmol CH4 L-1 em 624 h de operacao. Alem disso, 87,34 % da DQO e 93,75 % do metanol proveniente do GB foram consumidos.  O efluente gerado pelo Controle 1 produziu apenas 40,58 mmol CH4 L-1 (Controle 2). Dessa forma, constatou-se que a codigestao elevou a geracao de biogas, com consumos de residuos orgânicos e toxicos presentes no GB por meio dos sistemas integrados. Palavras-chave: Biodiesel. Digestao anaerobia. Hidrogenio. Metano.