Co-digestão de resíduos da fruticultura e dejeto suíno em reator acidogênico de leito lixiviado e reator EGSB metanogênico: ênfase em análises multiômicas de metabolismos sinérgicos

Resumo

Entre as diversas consequências do aumento populacional, é possível destacar o aumento da demanda por alimentos e o aumento na produção de resíduos sólidos, águas residuárias e esgoto doméstico. Entre as várias abordagens que podem ser aplicadas na remoção e degradação dos compostos orgânicos, a digestão anaeróbia é amplamente utilizada devido às suas vantagens, como a possibilidade de recuperação de energia na forma de biogás. Tendo em vista que o Brasil é um dos principais produtores mundiais de carne suína (3,75 milhões de toneladas/ano), o esterco suíno gerado é potencial substrato para produção de biogás. A co-digestão do esgoto doméstico e de esterco suíno com resíduos da indústria frutícola pode ser considerada uma alternativa para as condições de digestão anaeróbia, uma vez que resíduos orgânicos são favoráveis ao processo como fonte de compostos prontamente biodegradáveis, melhoria da capacidade tampão e do balanço de nutrientes, maior relação C:N e diluição de substâncias tóxicas. Entretanto, a presença de potenciais inibidores nos diferentes substratos pode acarretar a inibição do processo biológico. Nesta pesquisa, serão avaliados a comunidade microbiana e os metabolismos sinérgicos envolvidos na co-digestão de resíduos da indústria frutícola (resíduos sólidos de citros) e esterco suíno, diluídos em esgoto doméstico conforme necessário, com ênfase na obtenção de produtos de interesse biotecnológico (hidrogênio, metano, ácidos orgânicos) a partir da co-digestão em duas fases, sendo a Fase I- Acidogênica realizada em Reator de Leito Lixiviado (RLL) contendo resíduos de citros, e a Fase II- Metanogênica em reator contínuo EGSB (do inglês, Expanded Granular Sludge Bed) contendo efluente oriundo da Fase I. Será realizada análise de potencial energético do biogás gerado e equivalências energéticas e térmicas. Variações na carga orgânica do RLL (5, 10 e 20%ST.L-1) com recirculação de 4 L/L reator/dia resultando em vazão de 48 L.dia-1, e na carga orgânica do EGSB (5, 10 e 20 gDQO.L-1), serão avaliadas. A partir da correlação com os dados operacionais, pretende-se avaliar os impactos na comunidade microbiana envolvida neste processo, por meio de sequenciamento em larga escala do gene RNAr 16S em Plataforma Illumina, bem como análise metagenômica shotgun nas condições consideradas como de maior eficiência para produção de biogás.