Tratamento de efluentes da suinocultura em reatores UASB: autoinoculação, uso de biochar e quantificação de enterobactérias resistentes a ampicilina

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Gabriela Arkchimor Paes [UNESP]
• Orientador(a): Oliveira, Roberto Alves de [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Biogás; Digestão anaeróbia; Metano; Resistência a antibiótico
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/257933

Avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) instalados em série, autoinoculados e posteriormente suplementados com biochar, para o tratamento de águas residuárias da suinocultura. Os reatores UASB, em série, foram construídos em escala de bancada, com volumes de 13,7 e 10,6 L, para o primeiro (R1) e segundo (R2), respectivamente. O sistema (R1 + R2) foi operado por 529 dias, divididos em quatro fases, com o aumento gradual das cargas orgânicas volumétrica (COV) e o uso de biochar adicionado ao afluente na última fase. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) foram de 24,0 h no R1 e 18,7 h no R2. As COV médias aplicadas foram de 2, 8, 19 e 21 g DQOtotal (L d)-1 no R1, durante as fases 1, 2, 3 e 4 respectivamente. Nestas condições, o objetivo foi avaliar a produção de metano, a qualidade do efluente e a persistência de enterobactérias resistentes a ampicilina durante a partida e em condições de estabilidade. Verificaram-se variações de pH de 7,4 a 8,0 nos efluentes dos reatores UASB. Os valores das concentrações de ácidos voláteis totais variaram de 57 a 1140 mg L-1 no R1 e 44 a 470 mg L-1 no R2. Foram obtidas eficiências de remoção de DQOtotal em torno de 80% com o aumento da COV, nas fases 2 a 4. A produção de biogás foi observada no R1 a partir do 91º dia de operação do sistema, o percentual de metano variou de 70 até 79% e a produção volumétrica média aumentou significativamente de 0,21 para 0,66 e alcançou 1,01 e 1,08 L CH4 (L d)-1, durante as fases 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Houve a detecção e quantificação de enterobactérias resistentes a ampicilina durante as quatro fases de operação do sistema. Nas fases 1 e 2, somente no lodo do R1 com contagem da ordem de 104 UFC mL-1 Na fase 3, com o aumento mais acentuado da COV, ocorreu a detecção nos efluentes do sistema, com concentração da ordem de 104 UFC mL-1. E na fase 4, com a manutenção de COV e a adição do biochar, permaneceram no afluente e efluentes; retornaram ao lodo do R1, mas com redução de 1 log 10 UFC mL-1 na contagem, e surgiram no lodo do R2 com contagem da ordem de 103 UFC mL-1. Portanto, os resultados indicam que a autoinoculação dos reatores UASB foi adequada, ocorrendo a partida num tempo relativamente curto, permitindo a obtenção de altas eficiências de remoção de DQOtotal, com aumento significativo da produção de metano acompanhando os acréscimos de COV até 20 g DQOtotal (L d)-1. O uso do biochar não melhorou significativamente o desempenho do sistema. O aumento do tempo de operação, da concentração de DQOtotal do afluente e, consequentemente, da COV provocaram, inicialmente, a acumulação de enterobactérias resistentes a ampicilina no lodo e, posteriormente, o seu arraste com os efluentes dos reatores, indicando a necessidade de medidas adicionais para o controle da disseminação de bactérias resistentes a antibióticos a partir de efluentes da suinocultura.