Biodegradação anaeróbia de gelatina e resíduos sólidos de curtumes

Abstract

O aumento da população causa maior demanda pelo consumo de diversos produtos, entre eles a carne animal. A industrialização possibilita o atendimento das diferentes demandas da população, no entanto, grandes quantidades de resíduos (sólidos e líquidos) são geradas, criando um desafio ambiental. Os resíduos sólidos da indústria de carnes são ricos em proteínas (colágeno), com grande potencial de reaproveitamento por meio de outros processos industriais como a transformação de peles em couro e gelatina, que também produzem seus resíduos. Nesse contexto, a digestão anaeróbia apresenta-se como uma alternativa de tratamento, visto que é capaz de atender não apenas o tratamento e destinação de resíduos sólidos, como também a dependência de combustíveis fósseis pela geração de energia renovável. No presente trabalho, foi avaliada a degradação anaeróbia de gelatina em conjunto com um resíduo sólido de curtume – lodo de uma estação de tratamento de efluentes de um curtume, em ensaios controlados de misturas desses resíduos. Para a avaliação da eficácia, a variação de parâmetros como volume e composição do biogás gerado, conteúdo de sólidos voláteis, demanda biológica de oxigênio, carbono orgânico total, carbono inorgânico, nitrogênio total, pH e a presença de corantes alimentícios na gelatina foram examinados antes e após o processo. Os resultados comprovaram o estabelecimento da digestão anaeróbia, pela presença de metano no biogás. No entanto, os resultados também evidenciaram uma forte inibição das etapas finais do processo, já que o conteúdo de matéria orgânica aumentou sem a devida compensação em formação gasosa. Os prováveis motivos para a inibição dos microrganismos metanogênicos, com consequente ineficiência, são as características do lodo, a baixa relação entre carbono e nitrogênio da mistura de substratos e o tempo reduzido de estudo. Os corantes alimentícios do tipo azo (Amarelo Crepúsculo FCF e Bordeaux S.) exerceram influência significativa apenas para redução de cor, em que o ensaio sem corante (SC) apresentou uma redução na resposta espectrofotométrica de 79 e 89 %, avaliados em 480 e 521 ηm, respectivamente, em comparação com 12 e 6 % demonstrados pelo ensaio com corante (CC).

The increase in population causes an increasing demand for consumption of several products, including meat. The industrialization allows the overcoming of different demands from population; however, large quantities of wastes (solid and liquid) are generated, creating an environmental challenge. The solid wastes from meat industry are rich in protein (collagen), with high potential of reuse by other industrial processes like the transformation of hides in leather and gelatine, which has its own wastes. In this context, anaerobic digestion appears as an alternative treatment, since it is capable of overcoming not only the treatment and destination of solid wastes, but also the relying on fossil fuels by the generation of renewable energy. At the present work it was evaluated the anaerobic degradation of gelatine mixed with tannery solid waste — sludge from wastewater treatment plant of a tannery, in controlled essays of mixtures of these wastes. In order to evaluate effectiveness, the variation of parameters like volume and composition of biogas generated, volatile solids content, biological oxygen demand, total organic carbon, inorganic carbon, total nitrogen, pH and the presence of food dyes in gelatine were examined prior and after the process. The results proved the establishment of anaerobic digestion, by the presence of methane in biogas. Nevertheless, the results also evidenced a strong inhibition of the final steps of the process, since the organic content increased without the concomitant increase of gaseous formation. The reasons for inhibition of methanogenic microorganisms, with inefficiency as result, probably are the sludge characteristics, the low ratio of carbon and nitrogen of the substrates mixture and the reduced time of study. The azo food dyes (Yellow Sunset FCF and Bordeaux S.) exercised significant influence only in colour reduction, in which the essay without dye (SC) showed a reduction in the spectrophotometric answer of 79 and 89 %, evaluated in 480 and 521 ηm, respectively, compared with 12 and 6 % exhibited by the essay with dye (CC).