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Influência da relação C/N e condições nutricionais da codigestão anaeróbia de dejetos de suínos e resíduos da indústria cafeeira

Processo: 21/10685-7
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2022
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2025
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Saneamento Ambiental
Pesquisador responsável:Maria Bernadete Amâncio Varesche
Beneficiário:Vitor Alves Lourenço
Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):22/11092-2 - Estratégias para codigestão anaeróbia de dejetos animais e resíduos lignocelulósicos em reator de leito de lixiviação de estado sólido com foco na economia circular do setor agroindustrial, BE.EP.DR
Assunto(s):Digestão anaeróbia   Resíduos sólidos   Suinocultura   Indústria do café   Biogás   Ácidos orgânicos   Reatores   Metano
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Análise metagenomica | Biogás | Caracterização microbiana | Metano | otimização | Codigestão anaeróbia de resíduos sólidos e líquidos

Resumo

A suinocultura intensiva pode causar poluição do solo e da água por meio da disposição dos dejetos gerados, exigindo assim, tecnologias alternativas de remoção dos compostos orgânicos e nitrogenados. Na composição de tais dejetos são observadas concentrações de amônio, o qual pode inibir a digestão anaeróbia. Para tanto, uma alternativa é a aplicação da codigestão com resíduos sólidos e/ou efluentes agrícolas com disponibilidade de material orgânico. A partir disso, tem-se os resíduos sólidos e líquidos da cafeicultura. Por exemplo, a existência de fazendas de suinocultura que possuem em suas terras culturas cafeeiras contribui para a possibilidade da aplicação da codigestão em larga escala in situ e transição para economia circular. Assim, pretende-se nesse projeto investigar a produção de biogás, ácidos orgânicos e álcoois a partir da codigestão de dejetos de suínos e resíduos do setor cafeeiro em reatores descontínuos e contínuo. Os ensaios descontínuos para otimização da codigestão via delineamento composto central rotacional serão realizados com variação da relação C/N (26 - 54) e da concentração de matéria orgânica (6 - 34 gDQO L-1) em pH 7, 37°C e 130 RPM. A variação da relação C/N ocorrerá em função de diferentes proporções de dejetos de suínos e água residuária do café. Após validação, a condição otimizada será utilizada para operar um reator contínuo de leito lixiviado com variação do tempo de detenção hidráulica (24 - 72 horas). Em toda a execução do projeto será realizado o monitoramento periódico quanto a composição do biogás, pH, alcalinidade, DQO, sólidos totais, sólidos totais voláteis, sólidos suspensos, sólidos suspensos voláteis, carboidratos, fenóis, nitrogênio total kjeldahl, nitrogênio total amoniacal, ácidos orgânicos voláteis e álcoois. Serão avaliados ainda os impactos na comunidade microbiana dos reatores descontínuos em condições otimizadas e do reator contínuo para os diferentes tempos de detenção, por meio do sequenciamento em larga escala do gene RNAr 16S via Plataforma Illumina. Considerando que não há relato na literatura científica envolvendo a codigestão proposta, seja em reatores descontínuos ou contínuos, espera-se estabelecer as melhores condições para a produção dos compostos de interesse biotecnológico (biogás, ácidos orgânicos voláteis e álcoois). (AU)

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