Caracterização taxonômica e funcional de lodos de reatores anaeróbios utilizados para degradação da vinhaça e geração de biogás

• Processo: 17/24509-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2022
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Flávia Talarico Saia
• Beneficiário: Flávia Talarico Saia
• Instituição Sede: Instituto de Saúde e Sociedade (ISS). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Baixada Santista. Santos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Eloisa Pozzi ; Gustavo Bueno Gregoracci ; Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic ; Valéria Del Nery
• Assunto(s): Bioenergia Metano Metagenômica Proteômica Reatores anaeróbios Vinhaça Cana-de-açúcar
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bionergia metano | metagenômica | proteômica | quantificação de genes funcionais | Reatores Anaeróbios | Vinhaça da cana de açúcar | Tratamento Anaeróbio de efluentes e geração de bioenergia

Resumo

Sob a perspectiva de controle ambiental e sustentabilidade, intensificam-se novas propostas de soluções biotecnológicas para o tratamento de águas residuárias visando a produção de bioenergia. Neste cenário a tecnologia anaeróbia merece destaque, uma vez que além de propiciar a diminuição da carga poluidora, se devidamente aplicada, pode ocorrer a geração de bioenergia. A vinhaça, efluente do processo de produção de açúcar e álcool a partir da cana de açúcar, apresenta elevado conteúdo orgânico e nutricional e, portanto, elevado potencial para o tratamento anaeróbio. No entanto, lacunas como por exemplo, configuração, operação e estabilidade de reatores anaeróbios, bem como o limitado conhecimento da microbiota envolvida no processo precisam ser sanadas de modo a possibilitar a aplicação da tecnologia anaeróbia, com reatores de alta taxa, compactos e eficientes, que atinjam o potencial máximo de remoção de matéria orgânica e de produção de biogás. Estratégias operacionais estão sendo investigadas em reator anaeróbio em escala piloto da empresa Bioproj com o projeto PIPE-FAPESP. Este projeto tem por objetivo caracterizar a microbiota arqueal e bacteriana deste reator, e com isto contribuir para os conhecimentos dos processos anaeróbios e aplicação da tecnologia. A estrutura de células nos grânulos e biofilme, a cada carga orgânica aplicada, serão avaliadas por microscopia eletrônica de varredura. A quantificação de genes envolvidos na metanogênese frente às diferentes estratégias operacionais será avaliado por qPCR. A mudança na composição e atividade da comunidade microbiana do biofilme, células suspensas e grânulos será avaliada pela técnica de sequenciamento Illumina MiSeq, em paralelo, do DNA genômico e do trascriptoma através de bibliotecas de cDNA. Duas condições operacionais que resultaram em melhor e pior produção de biogás serão analisadas em maiores detalhes tanto taxonômica quanto funcionalmente através de sequenciamento shotgun. Com estas estratégias será possível elucidar os fatores chaves para a otimização do processo anaeróbio de produção de biogás (AU)