Determinação da atividade metanogênica específica (AME) através da biodigestão anaeróbia de materiais colagênicos

Abstract

O presente trabalho tem o objetivo de avaliar a capacidade de produção de biogás e metano, através da biodigestão anaeróbia de substratos colagênicos, e para isto usar a Atividade Metanogênica Específica (AME) como forma de quantificação da produção de metano. Com esta finalidade foram montados três reatores e suas duplicatas, empregando três tipos de subtratos diferentes: i) farelo de soja; ii) colagênio hidrolisado e iii) pó de pele. Fez-se uso ainda de uma solução de nutrientes, que favorecesse a produção de exoenzimas capazes de quebrar moléculas de proteína. A solução era composta por: extrato de levedura, peptona, K2HPO4 e KH2PO4. Os microorganismos responsáveis pela degradação do substrato, que foram adicionados aos reatores são provenientes de lodo biológico coletado em estação de tratamento biológico de curtume. Os reatores foram colocados dentro de um banho térmico, com temperatura controlada em 35°C, sem agitação e o experimento teve a duração de 37 dias. A metodologia empregada para a medida diária de biogás produzido nos reatores foi uma adaptação do frasco de Mariotte que se baseia no deslocamento de líquido pelo gás. O biogás ao entrar no frasco de medição precisa ocupar um volume, e desta forma desloca um determinado volume de solução para fora do frasco de medida. O volume de solução deslocado corresponde ao volume de biogás produzido. Para determinar a composição do biogás foram realizadas análises de cromatografia gasosa, obtendo-se assim a fração de metano presente no biogás produzido. Com posse do valor da fração de metano presente foi possível calcular o volume de metano gerado e consequentemente a determinação da Atividade Metanogênica Específica, pois esta pode ser expressa em mL de CH4/(g SSV*dia). A partir destas informações foi possível a obtenção do perfil de AME ao longo do tempo. A partir dos resultados obtidos foi possível constatar a maior biodegradação dos substratos colagênicos, que são o colagênio hidrolisado e o pó de pele, frente ao substrato farelo de soja. A produção de biogás e metano verificada a partir dos reatores contendo colagênio hidrolisado foi maior, seguida pelos reatores com pó de pele e por último e em menor escala os reatores contendo farelo de soja.