Avaliação de rúmen bovino como inóculo de reatores anaeróbios

Autores

  • Rachel Barros Pires
  • Emanuele Diógenes Guerra
  • Luiza Feitosa Cordeiro de Souza Centro universitário Tabosa de Almeida
  • Simone Machado Santos

DOI:

https://doi.org/10.24221/jeap.6.3.2021.3745.259-267

Palavras-chave:

AME, digestão anaeróbia, inóculo, rúmen

Resumo

O rúmen bovino é uma fonte de microrganismos que realizam a digestão anaeróbia de compostos de carbono. A sua alta atividade celulolítica acelera o processo de partida em reatores anaeróbios, que tende a ser lento e instável, quando realizado sem inóculo. O estudo objetivou avaliar o potencial do uso de rúmen bovino como inóculo de reatores anaeróbios. O teste foi realizado em bateladas sequenciais, escala de bancada, regime estático e com controle de temperatura de 30 °C. Os reatores foram alimentados com uma solução ácidos graxos voláteis de 6000 mgO2 L-1, de DQO e 3 gSSV.L-1 das respectivas biomassas, rúmen bruto, rúmen lavado e lodo de cervejaria. O desempenho da degradação da DQO, a quantidade de metano produzida e a velocidade de produção de cada biomassa foram medidos e analisados. Após o período experimental, observou-se que apesar do rúmen bovino ter maior concentração de sólidos voláteis, a sua produção de metano foi menor, quando comparado ao lodo de cervejaria. Entretanto, o rúmen apresentou melhor desempenho na degradação da DQO. A Atividade Metanogênica Específica (AME) para os rumens lavado e bruto foram nove e quatro vezes inferior ao do lodo de cervejaria, na primeira alimentação. Na segunda alimentação, houve um aumento de 2,4 e 2,7 vezes para o rúmen lavado e o bruto, respectivamente, em comparação com a alimentação anterior. Concluiu-se que o rúmen bovino pode ser utilizado para a inoculação de um reator biológico anaeróbio para a degradação de matéria orgânica e produção de metano como biogás.

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Biografia do Autor

Luiza Feitosa Cordeiro de Souza, Centro universitário Tabosa de Almeida

Departamento de Engenharia Ambiental.  Tecnologia de tratamento de água e efluentes e poluição ambiental

Referências

Apha. 2012. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 22th ed. Washington. 2671p.

Alves, L. C.; Cammarota, M. C.; França, F. P. 2005. Inibição de lodo biológico anaeróbio por constituintes de efluente de laboratório de controle de poluição. Engenharia Sanitária e Ambiental, 10, (3), 236-242. doi: 10.1590/s1413-41522005000300008.

Aquino, S. F.; Chernicharo, C. A. L.; Foresti, E.; Florêncio, M. L. S.; Monteggia, L. O. 2007. Metodologias para determinação da atividade metanogênica específica (AME) em lodos anaeróbios. Engenharia Sanitária e Ambiental, 12, (2), 192-201. doi: 10.1590/s1413-41522007000200010.

Castillo-González, A. R.; Domínguez, V. J.; Burrola-Barraza, M. E.; Chávez-Martinez, A. 2014. Rumen microorganisms and fermentation. Archivos de Medicina Veterinaria, 46, (3), 349-361. doi: 10.4067/s0301-732x2014000300003.

Emitan, A. M.; Swalaha, F. M.; Adeyemo, J.; Bux, F. 2014. Assessment of brewery efluente composition from a beer producing industry in Kwazulu-Natal, South Africa. Fresenius Environmental Bulletin, 23, (3), 693-701.

Florencio, L.; Jenicek, P.; Field, J. A.; Lettinga, G. 1993. Effect of Cobalto n the anaerobic degradation of metanol. Journal of Fermentation and Bioengineering, 75, (5), 368-374.

Hu, Z. H.; Yu, H. Q. 2005. Application of rumen microorganisms for enhanced anaerobic fermentation of corn stover. Process Biochemistry, 40, (7), 2371-2377. doi: 10.1016/j.procbio.2004.09.021.

Inyang, U. E.; Bassey, E. N.; Inyang, J. D. 2012. Characterization of Brewery effluent fluid. Journal of Engineering and Applied Sciences, 4, 67-77.

Leite, V. D.; Lopes, W. S.; Prasad, S. 2001a. Bioestabilização anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos em reatores de batelada. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 5, (1), 119-123.

Leite, V. D.; Lopes, W. S.; Prasad, S. 2001b. Influência do Inóculo no Processo de Tratamento Anaeróbio de Resíduos Sólidos Orgânicos. 21º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental. João Pessoa-PB. 39p.

Liu, C.; Li, H.; Zhang, Y.; Chen, Q. 2016. Characterization of methanogenic activity during high-solids anaerobic digestion of sewage sludge. Biochemical Engineering Journal, 109, 96-100.

Lara, M. S. M.; Lizaolab, R. Q.; Espinosa Victoria, D.; Alarcónb, A.; Barrab, J. D. E.; Santosb, A. T.; Martínez, F. V. C. 2018. Generación de un inoculante acelerador del compostaje. Revista Argentina de Microbiolía, 50, (2), 206-210.

Monteggia, L. 1997. Proposta de metodologia para avaliação do parâmetro Atividade Metanogênica Específica. 19° Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, ABES, Foz do Iguaçu. pp. 754-766.

Olvera, J. R.; Gutiérrez, J. I. 2010. Biodegradación anaerobia de las aguas generadas en el despulpado del café. Revista Colombiana de Biotecnología, 12, (2), 230-239.

Pérez, R. M.; Rodríguez, S.; Fernández, M. 2016. Estudio de la biodegradabilidad anaerobia de las aguas residuales del beneficio húmedo del café Interciencia [en linea], 2000, 25. Disponível em: <http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33905005>.

Quintero, M.; Castro, L.; Ortiz, C.; Guzmán, C.; Escalante, H. 2012. Enhancement of starting up anaerobic digestion of lignocellulosic substrate: fique’s bagasse as an example. Bioresource Technology, 108, 8-13.

Rocha, C. M; Machado, K. S. C.; Andrade, L. H. Brandt, E. M. F. 2017. Dimensionamento e comparação de estação de tratamento de efluentes utilizando lodos ativados e reator UASB para uma cervejaria artesanal. Revista Processos Químicos, 11, (22), 83-85.

Rojas, M. P. A.; Netto, A. P. O.; Zaiat, M. 2008. Actividad metanogénica específica en un reactor anaerobio - aerobio aplicado al tratamiento de agua residual doméstica. Interciencia, 33, 4, 284-289.

Shah, F. A.; Mahmood, Q.; Shah, M. M.; Pervez, A.; Asad, A. 2014. Microbial Ecology of Anaerobic Digesters: The Key Players of Anaerobiosis. The Scientific World Journal, 2014, 1-21. doi: 10.1155/2014/183752.

Silva, J. D.; Schneiders, D.; Till, A.; Lapa, K. R.; Pinheiro, A. 2013. Atividade metanogênica específica (AME) de lodos industriais provenientes do tratamento biológico aeróbio e anaeróbio. Ambi-Agua, 8, 2, 135-145. doi: 10.4136/ambi-agua.1098.

Sirohi, S. K.; Pandey, N.; Singh, B.; Puniya, A. K. 2010. Rumen methanogens: a review. Indian J. Microbiol., 50, (3), 253-262. Doi: 10.1007/s12088-010-0061-6.

Surendra, K. C.; Khanal, S. K. 2015. Effects of crop maturity and size reduction on digestibility and methane yield of dedicated energy crop. Bioresource Technology, 178, 187-193. doi: 10.1016/j.biortech.2014.09.055

Torres-Lozada, P.; Pérez-Vidal, A. 2014. Influence of inoculum on growth and retention of the biomass in anaerobic filters. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, 72, 127-133.

Torres, P.; Barba, L. E.; Pizarro, C. 2010. Mitigación de la toxicidad anaerobia de lixiviados mediante mezclas con agua residual doméstica. Rev. Fac. Ing. Univ. Antioquia, 53, 64-74.

Xiangwen, S.; Dangcong, P.; Zhaohua, T.; Xinghua, J. 2008. Treatment of brewery wastewater using anaerobic sequencing batch reactor (ASBR). Bioresource Technology, 99, 3182-3186.

Publicado

2021-09-14