Efeito das condições ambientais na produção de energia em processos anaeróbios

• Processo: 08/00386-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2009
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
• Pesquisador responsável: Marcelo Zaiat
• Beneficiário: Marcelo Loureiro Garcia
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 05/51702-9 - Desenvolvimento de sistemas combinados de tratamento de águas residuárias visando à remoção de poluentes e à recuperação de energia e de produtos dos ciclos de carbono, nitrogênio e enxofre, AP.TEM
• Assunto(s): Digestão anaeróbia Atividade metanogênica Ecologia microbiana
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aceptores de elétrons | atividade metanogênica | comunidade microbiana | Digestão Anaeróbia | relações sintróficas | rRNA 16S | Digestão anaeróbia

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo o estudo de relações sintróficas em sistemas anaeróbios visando e interrelacionando a atividade energética a partir da produção de metano e a comunidade microbiana que estão presentes no sistema. Uma das etapas da digestão anaeróbia, a metanogênese, é extremamente importante no processo anaeróbio. Metanogênese é a etapa final da digestão anaeróbia, durante a qual a produção de metano ocorre, e pode ser em muitos casos a etapa limitante do processo. Metanogênicas acetoclásticas (i.e., metanogênicas consumidoras de acetato) produzem a maior parte do metano (70%) em sistemas anaeróbicos típicos. No entanto, acetato pode ser convertido por bactérias para outros além do metano. Assim, reações secundárias estão presentes no processo anaeróbio dependendo das condições ambientais encontradas. Mesmo que as populações bacterianas e metanogênicas estejam em equilíbrio, dada a composição do meio, a produção máxima de metano não é atingida. Competição por acetato, um dos produtos finais dos processos de fermentação, e substrato direto da metanogênese, pode ocorrer. Em contraste, acetato poderia ser utilizado na produção de hidrogênio e gás carbônico, os quais seriam subseqüentemente utilizados pelas metanogênicas hidrogenotróficas para produção de metano. Esta relação sintrófica é chamada mutualismo, e embora as rotas metabólicas sejam diferentes, a produção de metano ocorre em ambas. Dessa forma, relações sintróficas podem afetar diretamente a atividade energética do processo anaeróbio. Observações da estrutura microbiana, relacionadas com os fatores ambientais e produção do metano podem revelar informações importantes no sentido de se aumentar o conhecimento, estabilidade e otimização dos processos anaeróbios.