Estudo das variáveis físico-químicas e dos microrganismos da codigestão do efluente de laticínio com esterco bovino para a produção de biogás

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Martins, Rúbia Marcia Siqueira lattes
Orientador(a): Silva, Cristina Ferreira
Banca de defesa: Martins, Luciana Silva Ribeiro, Ávila, Carla Luiza da Silva, Passamani, Fabiana Reinis Franca, Brabes, Kelly Cristina da Silva
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Microbiologia Agrícola
Departamento: Departamento de Biologia
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/58307
Resumo: Durante as etapas de produção da indústria de laticínios são gerados resíduos líquidos, que possuem elevada carga orgânica com alto potencial poluidor. Diante disso, a digestão anaeróbia pode ser utilizada para o tratamento deste efluente. Porém, dada a alta biodegradabilidade deste substrato, esta biotecnologia pode apresentar algumas desvantagens, devido ao acúmulo de ácidos orgânicos, o que resulta na inibição das arqueias metanogênicas, levando à falha nos digestores e menor produção de biogás. A alternativa para não acidificação é a utilização do esterco bovino em codigestão com efluente de laticínio. Este trabalho teve como objetivo estudar as variáveis físico-químicas e a microbiota metanogênica da codigestão do efluente de laticínio com esterco bovino para a produção de biogás. Para isso, foram realizados ensaios de codigestão anaeróbia dos dois substratos em reatores anaeróbios de bancada, em processo de batelada, com a reutilização do lodo das alimentações anteriores, e foram avaliados o efeito sinérgico do efluente de laticínio com o esterco bovino, o potencial de adaptação do lodo ao efluente, a caracterização dos microrganismos predominantes e quantificação dos carboidratos consumidos e ácidos orgânicos produzidos. A mistura do efluente de laticínio e esterco bovino não apresentou alcalinidade adequada para o desenvolvimento do consórcio metanogênico, porém o sistema demonstrou capacidade inerente em adquirir alcalinidade ao longo do tempo, apresentando maior equilíbrio do processo. Apesar da obtenção dos valores de alcalinidade total e pH para a estabilidade da codigestão anaeróbia, houve baixa produção de biogás, indicando a necessidade de maior tempo de adaptação dos microrganismos do esterco bovino ao efluente de laticínio para uma melhor atividade metanogênica.
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spelling 2023-08-29T19:51:47Z2023-08-29T19:51:47Z2023-08-292023-05-18MARTINS, R. M. S. Estudo das variáveis físico-químicas e dos microrganismos da codigestão do efluente de laticínio com esterco bovino para a produção de biogás. 2023. 65 p. Tese (Doutorado em Microbiologia Agrícola)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.https://repositorio.ufla.br/handle/1/58307Durante as etapas de produção da indústria de laticínios são gerados resíduos líquidos, que possuem elevada carga orgânica com alto potencial poluidor. Diante disso, a digestão anaeróbia pode ser utilizada para o tratamento deste efluente. Porém, dada a alta biodegradabilidade deste substrato, esta biotecnologia pode apresentar algumas desvantagens, devido ao acúmulo de ácidos orgânicos, o que resulta na inibição das arqueias metanogênicas, levando à falha nos digestores e menor produção de biogás. A alternativa para não acidificação é a utilização do esterco bovino em codigestão com efluente de laticínio. Este trabalho teve como objetivo estudar as variáveis físico-químicas e a microbiota metanogênica da codigestão do efluente de laticínio com esterco bovino para a produção de biogás. Para isso, foram realizados ensaios de codigestão anaeróbia dos dois substratos em reatores anaeróbios de bancada, em processo de batelada, com a reutilização do lodo das alimentações anteriores, e foram avaliados o efeito sinérgico do efluente de laticínio com o esterco bovino, o potencial de adaptação do lodo ao efluente, a caracterização dos microrganismos predominantes e quantificação dos carboidratos consumidos e ácidos orgânicos produzidos. A mistura do efluente de laticínio e esterco bovino não apresentou alcalinidade adequada para o desenvolvimento do consórcio metanogênico, porém o sistema demonstrou capacidade inerente em adquirir alcalinidade ao longo do tempo, apresentando maior equilíbrio do processo. Apesar da obtenção dos valores de alcalinidade total e pH para a estabilidade da codigestão anaeróbia, houve baixa produção de biogás, indicando a necessidade de maior tempo de adaptação dos microrganismos do esterco bovino ao efluente de laticínio para uma melhor atividade metanogênica.During the production stages of the dairy industry, liquid waste is generated with a high organic load considered potentially polluting. Therefore, anaerobic digestion can be an alternative to treat this effluent. However, given the high biodegradability of this substrate, this biotechnology may have some disadvantages. It accumulates organic acids, resulting in the inhibition of methanogenic archaea, and leading to digester failure and lower biogas production. A solution for non-acidification is using cattle manure in co-digestion with dairy effluent. This work aimed to study the physical-chemical variables and the methanogenic microbiota of the co-digestion of dairy effluent with cattle manure for biogas production. For this, anaerobic co-digestion tests were carried out on the two substrates in benchtop anaerobic reactors, in a batch process, with the reuse of sludge from the previous feeding. The synergistic effect of dairy effluent with cattle manure, the potential of adaptation of sludge to effluent, the characterization of predominant microorganisms, and the quantification of consumed carbohydrates and produced organic acids were evaluated. The dairy effluent mixture and cattle manure did not show adequate alkalinity for the methanogenic consortium development. However, the system showed an inherent capacity to acquire alkalinity over time, presenting a greater balance in the process. Despite obtaining total alkalinity and pH values for the stability of anaerobic co-digestion, there was a low -production of biogas, indicating the need for a longer period of adaptation of microorganisms from cattle manure to dairy effluent for better methanogenic activity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-graduação em Microbiologia AgrícolaUFLAbrasilDepartamento de BiologiaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessEstudos e Caracterização de Efluentes IndustriaisBiogásEfluentes de laticínioEsterco bovinoMicrorganismos metanogênicosBiogasDairy effluentsCattle manureMethanogenic microorganismsDairy wastewaterEstudo das variáveis físico-químicas e dos microrganismos da codigestão do efluente de laticínio com esterco bovino para a produção de biogásStudy the physical-chemical variables and microorganisms of the co-digestion of dairy effluent with cattle manure for biogas productioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSilva, Cristina FerreiraOtênio, Marcelo HenriqueMartins, Luciana Silva RibeiroÁvila, Carla Luiza da SilvaPassamani, Fabiana Reinis FrancaBrabes, Kelly Cristina da Silvahttps://lattes.cnpq.br/0356115183885316Martins, Rúbia Marcia Siqueiraporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLACC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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