Optimização da fermentação acidogénica para produção de biopolímeros

• Autor(a) principal: Azevedo, Fernando
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/4269
• topic: Engenharia do ambiente; Indústria de lacticínios: Aproveitamento de resíduos; Biopolímeros; Ácidos orgânicos; Ácidos gordos; Digestão anaeróbica; Polímeros biodegradáveis

A fundamentação deste trabalho está associada à dependência actual de combustíveis fósseis para a produção de plásticos, e às crescentes preocupações ambientais inerentes à sua deposição no meio natural, pois são de difícil degradação, resultando na investigação e desenvolvimento de biopolímeros, que são de fácil biodegradação. Com este trabalho impõem-se também a questão da problemática ambiental da deposição de matéria orgânica em aterro, que actualmente é restringida pela Directiva Aterros. O objectivo deste trabalho foi a valorização de um efluente de lamas gordas de uma indústria de lacticínios, nomeadamente na optimização da fermentação acidogénica, variando as condições de carga orgânica, temperatura, alcalinidade e pH. Possibilitando que este tipo de efluentes, que constituem fontes de poluição, seja aproveitado como matéria-prima, especialmente na produção de biopolímeros, nomeadamente os polihidroxialcanoatos (PHAs). Um outro objectivo deste trabalho foi verificar outra forma de valorização deste resíduo, nomeadamente na produção de metano (CH4). Neste sentido, foram montados quatro reactores acidogénicos descontínuos, sendo dois deles alcalinos (R1 e R1’) e outros dois não alcalinos (R2 e R2’) sem controlo de pH. Ambos os reactores foram submetidos a uma matriz experimental de cargas orgânicas de 10 gCQO/L e 30 gCQO/L, numa temperatura termofílica (55 ±1ºC). Outros quatro reactores foram também operados com as mesmas condições à mesma temperatura, sendo submetidos às mesmas duas cargas orgânicas (10 gCQO/L e 30 gCQO/L), mas com correcção de pH entre 4 e 5. Foram ainda usados os resultados dos reactores operados à temperatura mesofílica (37 ±1ºC), da autoria de Isidoro. C., 2009, de forma a se comparar o efeito da temperatura. A carga orgânica, temperatura, alcalinidade e pH são condições operacionais que se reflectem na produção de ácidos orgânicos voláteis (AOVs). A alcalinidade e carga orgânicas elevadas favoreceram a produção de AOVs em ambas as cargas. Pelo contrário, o controlo pH entre 4 e 5, não favoreceu a produção de AOVs. Para a temperatura mesofílica (37 ±1ºC) e com adição de alcalinidade verifica-se a produção máxima de AOVs a 30 gCQO/L, apresentando uma concentração total de AOVs de 5356 mgAAc/L ao 17º dia. Pelo contrário, para a temperatura termofílica (55 ±1ºC) a 30 gCQO/L e com adição de alcalinidade, a produção de AOVs foi inibida ao longo do ensaio, apresentando uma concentração máxima de 1426 mgAAc/L.