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Caracterizacao e tratamento biologico anaerobio de aguas residuarias de laticinios com pre-tratamento enzimatico para hidrolise de gorduras.

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)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
TOMMASO, GIOVANA; DE MORAES, BRUNA SOUZA; MACEDO, GABRIELA CRUZ; SILVA, GUILHERME SOUSA; KAMIMURA, ELIANA SETSUKO. Production of Lipase from Candida rugosa Using Cheese Whey through Experimental Design and Surface Response Methodology. Food and Bioprocess Technology, v. 4, n. 8, p. 1473-1481, NOV 2011. Citações Web of Science: 13.
FUZZATO, MAIRA CIARAMELLO; TALLARICO ADORNO, MARIA ANGELA; DE PINHO, SAMANTHA CRISTINA; RIBEIRO, ROGERS; TOMMASO, GIOVANA. Simplified Mathematical Model for an Anaerobic Sequencing Batch Biofilm Reactor Treating Lipid-Rich Wastewater Subject to Rising Organic Loading Rates. Environmental Engineering Science, v. 26, n. 7, p. 1197-1206, JUN 2009. Citações Web of Science: 6.

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