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Entenda o processo da Biodigestão Anaeróbia

O que é Biodigestão anaeróbia e como acontece? More »

 

Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia

A geração de biogás acontece de forma simultânea e interdependente, o que significa que, uma alteração em uma das fases pode afetar todo o processo de biodigestão. Apesar de acontecer de forma simultânea, a sequência para a geração de biogás segue as etapas Hidrólise, Acidogênese, Acetogênese, Metanogênese e também de Sulfatogênese. A maior parte das reações são catabólicas, ou seja, a formação de biomassa é muito baixa.

Durante a Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia as bactérias hidrolíticas liberam enzimas extracelulares que degradam os compostos orgânicos complexos como os carboidratos, as proteínas, os lipídeos, entre outros em compostos orgânicos simples como açúcares, aminoácidos, peptídeos, glicerina e ácidos graxos os quais são transportados para dentro das células dos microorganismos (bactérias) e metabolizadas (OLIVEIRA, 2004).

Podemos dividir as bactérias hidrolíticas que mais se destacam em três categorias:

  1. Produtoras de lipase para degradação de lipídeos e ácidos graxos: Clostridium, Micrococcus e Staphylococcus
  2. Produtoras de proteases para degradação de proteínas e aminoácidos: Bacteroides, Clostridium, Butyrivibrio, Lactobacillus, Fusobacterium, Selenomonas, Streptococcus, Proteus, Peptococcus e Bacillus;
  3. Produtoras de amilases para degradação de polissacarídeos e açúcares menores: Clostridium, Staphylococcus, Eubacterium e Acetivibrio.
Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia

Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia (FONTE Geração e Aproveitamento Energético do Biogás, PROJETO PROBIOGÁS 2016)

Diversos fatores influenciam o grau e a taxa em que um substrato é hidrolisado entre os quais podemos citar a composição e temperatura do substrato, o tamanho das partículas, a concentração de amônio, concentração de produtos da hidrólise (ex: ácidos orgânicos voláteis). (CHERNICHARO, 2007)

Além da degradação dos compostos orgânicos complexos, as bactérias hidrolíticas também contribuem com a formação de um ambiente anaeróbio, pois consomem uma quantidade de hidrogênio no processo de hidrogenação. (SAHM 1981; PAVLOSTATHIS UND GIRALDO-GOMEZ 1991).

Exemplos de reações durante fase de Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia

Exemplos de reações durante fase de Hidrólise na Biodigestão Anaeróbia (FONTE Geração e Aproveitamento Energético do Biogás, PROJETO PROBIOGÁS 2016)

No exemplo da figura acima, na Equação E2.1.1.01 temos um exemplo da hidrólise de uma sacarose resultando em glicose e frutose. A Equação E2.1.1.02, a trioleína (representante do grupo das gorduras é óleos) é hidrolisada para a formação de glicerol e ácido oleico. A hidrólise de proteína representada na Equação E2.1.1.03, acontece através da degradação em dipeptideos em dois aminoácidos. (MADIGAN et al., 1997)

Butyrivibrio: Uma espécie de bactérias anaeróbicas, na família Lachnospiraceae, encontrado em ruminantes.

Butyrivibrio: Uma espécie de bactérias anaeróbicas, na família Lachnospiraceae, encontrado em ruminantes. (Images: www.lookfordiagnosis.com)

Após a hidrólise dos compostos orgânicos em meio extracelular, os produtos hidrolisados serão fermentados dentro das bactérias da acidogênese.

A depender do tipo de substrato a ser degradado, a velocidade em que o processo de hidrólise acontece pode variar em minutos como por exemplo alguns açúcares ou até mesmo dias no exemplo de alguns lipídeos. (B. Machado 2016)

Continue seu estudo sobre Biodigestão Anaeróbia clicando nas figuras abaixo:

Fontes:

  • B. Machado 2016: Bezerra Machado, Gleysson; Geração e Aproveitamento Energético do Biogás, PROJETO PROBIOGÁS 2016
  • MADIGAN et al., 1997: M.T. ; Martinko, J.M. ; Parker, J.: Brock Biology of Microorganisms. 8th Edition. Upper Saddle River, New Jersey : Prentice-Hall, 1997.
  • SAHM 1981; H. Biologie der Methan-Bildung. In: Chemie Ing. Technik 53, (1981), Nr. 11, S. 854–863.
  • PAVLOSTATHIS UND GIRALDO-GOMEZ 1991: Pavlostathis, S.G. ; Giraldo-Gomez, E.: Kinetics of Anaerobic Treatment: A Critical Review. In: CRC Crit. Rev. Environ. Control 21 (1991), Nr. 5–6, S. 411–490.
  • CHERNICHARO, 2007: C.A de L., Reatores Anaeróbios, Princípio do Tratamento Biológico de aguas residuais, 2007.
  • OLIVEIRA, 2004: P. A. V. de. Produção e aproveitamento do biogás. In: OLIVEIRA, P. A. V. de et al. Tecnologias para o manejo de resíduos na produção de suínos: Manual de boas práticas. Concórdia: Gestão Integrada de Ativos Ambientais, 2004. Cap. 4, p.42-55

About Gleysson B. Machado

Dip. Ing. Verfahrenstechnik (Eng. Química) pela Universidade de Ciências Aplicadas de Frankfurt/M na Alemanha com especialização e experiência em Tecnologias para geração de Energia e Engenharia Ambiental. Larga experiência em Resíduos Sólidos com foco em Biodigestores Anaeróbios.

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