Análise integrada da degradação de bagaço de cana de açúcar e licor de pentoses em reator anaeróbio de leito fixo compartimentado termofílico

Resumo

O bagaço de cana-de-açúcar (BCA) e o licor de pentoses são resíduos agroindustriais amplamente produzidos na indústria sucroalcooleira cujo descarte inadequado ocasiona problemas ambientais. Tais resíduos podem ser utilizados como substrato em processos anaeróbios levando a geração de produtos de alto valor biotecnológico, como os biocombustíveis. No entanto, devido à complexidade estrutural, principalmente do BCA, a sua utilização pelos microrganismos não é um processo trivial e requer estudos relacionados a parâmetros operacionais que maximizem a conversão desta biomassa e consequentemente, a produção dos metabólitos de interesse. Neste sentido, propõe-se nesse projeto a aplicação de diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH - 12; 24; 36 e 48 horas) em reator anaeróbio de leito fixo compartimentado (RALFC) termofílico objetivando a degradação do BCA e do licor de pentoses para a produção de hidrogênio, ácidos orgânicos e álcool. Para tanto, consórcio microbiano misto proveniente do enriquecimento de lodo de reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) usado no tratamento de vinhaça bioaumentado com microrganismos endógenos do BCA será utilizado como inóculo no RALFC. A fase líquida será constituída pelo resíduo (licor de pentoses) diluído em meio de cultura (Atlas, 2005), enquanto a fase sólida (BCA) será acondicionada em compartimentos ao longo do reator servindo como suporte para a adesão microbiana e substrato a ser degradado. Os reatores serão incubados à 55ºC e o pH da alimentação será ajustado para 6,0. O gás hidrogênio, bem como os ácidos orgânicos e álcool serão avaliados por cromatografia gasosa e líquida, respectivamente. Caracterização dos microrganismos de todos os reatores com diferentes TDH será realizada por microscopia de luz comum e reação em cadeia da polimerase/ eletroforese em gel de gradiente desnaturante PCR/DGGE. Metagenoma (Illumina-HiSeq) das amostras líquidas e sólidas será realizado nos reatores em cujo TDH favorecer a máxima produção de hidrogênio e/ou ácidos orgânicos.