| Processo: | 05/04353-9 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de junho de 2006 |
| Data de Término da vigência: | 28 de fevereiro de 2009 |
| Área do conhecimento: | Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias |
| Pesquisador responsável: | Giovana Tommaso |
| Beneficiário: | Giovana Tommaso |
| Instituição Sede: | Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil |
| Município da Instituição Sede: | Pirassununga |
| Assunto(s): | Águas residuárias Reatores anaeróbios Digestão anaeróbia |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Aguas Residuarias | Digestao Anaerobia | Hidrolise De Gorduras | Reatores Anaerobios | tratamento anaeróbio de águas residuárias |
Resumo
Com o objetivo de otimizar os processos anaeróbios de tratamento de despejos de laticínios pretende-se realizar estudos acerca de sua composição, cinética de degradação e tratamento. Para tanto, inicialmente, irá se caracterizar, pormenorizadamente, os processos ocorrentes nas instalações do laticínio da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos FZEA USP, com intuito de identificar pontos geradores de efluentes. Posteriormente, pretende-se caracterizar as águas residuárias geradas pelos processos, a fim de se verificar possíveis deficiências nutricionais presentes nesses despejos. Finda esta etapa, pretende-se operar quatro reatores anaeróbios em escala de bancada alimentados com efluente do laticínio-escola da FZEA USP Campus de Pirassunuga com e sem pré-tratamento enzimático com lipases produzidas por fermentação submersa de Candida rugosa. Os reatores utilizados serão: um filtro biológico anaeróbio, um reator do tipo UASB, um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), e um reator anaeróbio operado em batelada seqüencial (ASBR). Os reatores serão operados com temperatura de 30 ± 1o C, e pH próximo da neutralidade com utilização de bicarbonato de sódio para o tamponamento do meio, quando necessário. Serão obtidos perfis temporais ou espaciais de decaimento de substratos e produção de metabólitos, e com isso serão obtidos parâmetros cinéticos aparentes dos processos, cujos valores servirão como parâmetro de comparação entre as condições operacionais testadas. Os tempos de detenção hidráulica serão definidos após a caracterização do efluente de forma que os reatores operem em condições ótimas para atividade metanogênica. A comparação entre os reatores será realizada via um estudo técnico-econômico levando em consideração os seguintes parâmetros: estabilidade o processo, energia gasta e gerada pelos sistemas, tamanho das unidades para o tratamento de um mesmo valor de vazão e atividade metanogênica do lodo extraído dos reatores. Para a confecção dos perfis temporais de decaimento de substrato e produção de metabólitos serão realizadas as seguintes análises físico-químicas: pH, Alcalinidade , Demanda Química de Oxigênio (DQO) (Standard Methods for Water and Wastewater Examination, 1998) , Proteínas (Peterson, 1977), Carboidratos(Du Boi, 1956), Lipídeos (Blundi e Gadelha,2001), Nitrogênio(Kjeldhal), Ácidos Voláteis(Moreaes, 2000). Após a realização dos perfis temporais de decaimento, serão realizadas análises de sólidos totais e voláteis presentes nos reatores (Standard Methods for Water and Wastewater Examination, 1998). Essa biomassa será também submetida à análises de microscopia óptica de contraste de fase e fluorescência, para análise da biota presente. As análises para a caracterização da água residuária serão as mesmas que as realizadas para a confecção dos perfis de decaimento de substratos e produção de metabólitos, excetuando-se a análise de ácidos voláteis, adicionando-se as seguintes análises para verificação do atendimento das necessidades microbianas: Fósforo, Ferro, Enxofre, Manganês, Magnésio (Standard Methods for Water and Wastewater Examination, 1998). Com o presente trabalho pretende-se contribuir para a viabilidade do pré-tratamento enzimático de efluentes com elevados teores de lipídeos, que até o presente momento, é visto como impraticável devido principalmente aos custos envolvidos. Acredita-se que o uso combinado de enzimas e processos biológicos anaeróbios possa também contribuir para o suprimento energético da instalação industrial, já que uma vez hidrolisados os lipídeos poderão ser mais facilmente metabolizados pelo consórcio microbiano, originando teores significativamente superiores de metano no biogás gerado. (AU)
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